□鐘文洋 苗志剛 蔣婧婧 曲耕漁 宗偉華/文

本文將主要介紹運如何利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建設(shè)數(shù)字運河公園，以此讓更多的人在主題公園內(nèi)全面領(lǐng)略大運河的智慧與魅力，在沉浸體驗大運河文化的同時，增強文化自信。

0 研究背景

據(jù)《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》文件指示，文件說明了必要相關(guān)措施：繼承發(fā)揚傳承優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，對歷史文物，古籍進行著重保護，對待各民族的傳統(tǒng)工藝更要跟進加強保護并進行傳承，加快完成對大運河、長城、黃河等等國家文化公園的建設(shè)進程。

1 大運河概況

最開始的大運河是在春秋時期開掘，可以稱得上是世界上里程最長、工程最大的古代運河了，當然也位列最古老的運河名單中。從古至今，從南到北，京杭大運河早已有了千秋歲月。大運河從南北方向貫穿了淮河、長江、錢塘江、海河、黃河五大水系。正因如此，大運河成為了古今中外政治經(jīng)濟文化溝通的重要渠道。在2014年，中國大運河終于被正式被列入了《世界遺產(chǎn)名錄》。

1.1 歷史背景

最起初大運河是在我國的春秋時期就已經(jīng)有了雛形，最終于隋朝竣工，唐宋時期是到達了它的鼎盛時期，在元明清時期還經(jīng)歷了一次改動，最后是在清末大運河慢慢走向衰落。

1.1.1 春秋末期

大運河最初開鑿于春秋末期。東周春秋時期，在吳國夫差打敗越國之后，為了進一步對中原進行統(tǒng)一，并繼續(xù)向北擴張勢力，遂開鑿了邗溝來連接長江與淮河，引長江水和淮河水。最開始是因達成軍事便利而修建的邗溝，揚州和淮安兩座文化古城的誕生也來自于邯溝的開鑿。在之后逐漸成為了貨運主道，這其實就是運河最初的河道，最終成為了大運河的一部分。在接下來的秦、漢、魏、晉和南北朝時期中，又對于運河進行了河道的修建延伸。

1.1.2 隋唐時期

通濟渠和永濟渠是隋朝修建的兩條重要航道。在隋唐時期，以東都洛陽為中心，大運河得到了相對完整的修繕：隋煬帝登基后，先后命令百余萬百姓前去開通濟渠，這樣洛水、黃河和淮河三河河水得以連通，又改造邗溝，再后來又在河北征百萬百姓開通永濟渠。在公元610年，隋煬帝又繼續(xù)開鑿連接江南的運河，以溝通長江。最終大運河竣工，形成了以洛陽為中心，貫穿中國五大水系的橫向大運河。

1.1.3 元明清時期

元朝定都北京后，由于大量的糧食要從南方運輸?shù)奖狈?，元朝先后開鑿了三段河道，最終把在隋朝在以洛陽為中心修造的橫向運河改建成了從南至杭州的縱向大運河。在元朝，大運河扮演了十分重要的角色。除了這段運河的修改之外，元朝先后開掘了“洛州河”和“會通河”兩個河段，并在北京與天津之間新修了“通惠河”河段。

1.1.4 近現(xiàn)代

在近代，大運河由于戰(zhàn)爭以及海運和鐵路的興起逐漸走向衰落。但是為了能讓大運河在新時代煥發(fā)光彩，2019年，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《大運河文化保護傳承利用規(guī)劃綱要》以保護和傳承好大運河文化，讓大運河在新時代也同樣得以延續(xù)。

1.2 地理地貌

在陸路交通并不發(fā)達的時代，河運是人們實現(xiàn)交通貿(mào)易的主要渠道。大運河全長1794km，流經(jīng)18個市區(qū)，由北向南發(fā)展方向進行貫穿了錢塘江、長江、淮河、黃河、海河五大主要水系。

1.3 文化特征

大運河的文化所代表的是農(nóng)業(yè)文明與商業(yè)文明的交匯，大運河促進了運河流域經(jīng)濟的發(fā)展，同時，促進了古代繁榮商業(yè)城市的誕生。大運河的文化具有包容性，具體體現(xiàn)在大運河的“動”，運河的發(fā)展促進了南北文化的交流、接觸、整合，從而形成運河文化的包容性。運河文化具有開放性，運河文化善于兼收并蓄我國的其他優(yōu)秀文化，并不斷提升豐富自身的文化內(nèi)容。

1.4 民俗民風(fēng)

大運河在空間地廣度上，有效地溝通了南北方，在時間的維度上，真正地展現(xiàn)了各代人民的勞動、智慧的結(jié)晶，大的方面擴寫這兩個角度就是提升國家經(jīng)濟實力同時也在逐步的改變著文化傳承的方向。古時的運河，碼頭渡林立，人們在此乘船靠岸，游覽南北，閱盡美景，此情此景，承載著古人的記憶。

1.5 社會背景

當今時代，國家和政府全力支持大運河生態(tài)文化發(fā)展，支持運河文化深入人們的生活。推動大運河文化的發(fā)展是推動和凝聚文化認知力的重要組成部分。如今，大運河文化公園是我國打造傳統(tǒng)文化的重要成分，運河所貫穿的城市，是運河文化的根基和脈絡(luò)，政府極力支持運河的生態(tài)文化，文化引領(lǐng)，產(chǎn)業(yè)支撐以及社會共享的系統(tǒng)化發(fā)展，運河流韻也在不斷開拓創(chuàng)新，用新的手法展示傳統(tǒng)文化，讓人們體驗運河文化，體驗運河魅力，喚醒運河記憶，力爭打造沉浸式運河文化體驗，此外，當下的信息技術(shù)快速發(fā)展也為運河文化的再現(xiàn)提供了保障，通過信息技術(shù)的再現(xiàn)，更能給人們帶來更新的詮釋和體驗。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在文旅產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

隨著科技的進步，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也越來越成熟。虛擬現(xiàn)實技術(shù)逐漸應(yīng)用在虛擬旅游中，當代人越來越重視生活的體驗感，足不出戶就能身臨其境的感受運河的魅力必將會成為人們的迫切需求。在如今的數(shù)字化信息時代，旅游行業(yè)需要與當今社會數(shù)字化相適應(yīng)，與現(xiàn)有的高新技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)旅游行業(yè)自身的突破，從而滿足當代人日益增長的旅游需求。在虛擬旅游的應(yīng)用研究中，數(shù)字化虛擬世界為實地旅游提供了更多的可能性。

2.2 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)重現(xiàn)大運河風(fēng)采的應(yīng)用意義

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建造三維虛擬環(huán)境，采用異于傳統(tǒng)宣傳的方式，打破傳統(tǒng)方式的思想禁錮，采用新興科技，以虛擬現(xiàn)實技術(shù)與增強現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合的方式，將中國大運河的文化元素在虛擬世界中進行還原。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的融入可以增強用戶的體驗感，為了增強本產(chǎn)品的樂趣性，增強現(xiàn)實技術(shù)的引入，可以將數(shù)字化大運河場景配合實地旅游為用戶起數(shù)字向?qū)ё饔?，配合簡單的交互功能，提升?shù)字場景的可探索性，在現(xiàn)實中就能夠體會大運河文化，打破虛擬現(xiàn)實和現(xiàn)實之間的桎梏，來吸引更多人了解運河文化，學(xué)習(xí)運河精神，來倡導(dǎo)更多人弘揚運河文化，繼承運河精神。從娃娃抓起，激起當代青少年對運河文化保護與傳承的信念感和責(zé)任感，進一步弘揚和發(fā)展中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，實現(xiàn)真正的文化自信和民族自信。

3 實現(xiàn)大運河文化數(shù)字再現(xiàn)的構(gòu)想及策略

3.1 運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行大運河文化數(shù)字再現(xiàn)思路

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建造數(shù)字運河公園。數(shù)字公園中主要包括碼頭、船只、船閘等九個運河模塊，旨在將大運河一整條航線納入到虛擬大運河系統(tǒng)中，不僅如此，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，我們可以將史書記載的曾經(jīng)的大運河，以及現(xiàn)今依然流通的大運河呈現(xiàn)在用戶的眼前，不僅僅只是通過動畫，視頻，音頻，文字的形式，更是要讓用戶進入以大運河文化為背景構(gòu)建的這一虛擬世界。

3.2 大運河文化數(shù)字再現(xiàn)的實現(xiàn)方案

3.2.1 虛擬場景的形成

利用3ds Max、sketchup 等軟件生成建筑的虛擬環(huán)境，將大運河及周圍的著名建筑、景觀等內(nèi)容以模型、視頻等形式呈現(xiàn)出來。按照建筑的實際尺寸進行1∶1的還原，還原過后的模型，僅僅是一個透明無材質(zhì)實體，需要進一步進行明暗材質(zhì)處理，為增加其真實性，盡可能選擇實地拍攝高清照片，進行取色貼圖。操作完成后，還需要在下一步平臺處理中，完善數(shù)字化模型在虛擬化世界中的相關(guān)比例，以及光影處理等操作。

3.2.2 虛擬場景的應(yīng)用

真實場景數(shù)字化，虛擬化，看似又將遙遠的大運河景觀增加了與用戶的距離。實際上，數(shù)字化再現(xiàn)運河景觀，將場景帶到用戶眼前，能夠讓用戶更加專注于探索。在虛擬環(huán)境的建造過程中使用UE4虛幻引擎（UE4是一款有著強大的開發(fā)功能和開源策略的游戲引擎軟件）以提供更好的視覺體驗。借助這樣一款游戲引擎，實現(xiàn)了大運河的數(shù)字再現(xiàn)，用戶不僅可以從我們構(gòu)建的以大運河文化為背景的虛擬世界中感受千年以來的大運河發(fā)展，更能通過游戲交互，增強身臨其境的體驗感。數(shù)字再現(xiàn)的優(yōu)勢，便是將文字符號這樣一種抽象的文化形式，形成一種具象的展現(xiàn)，讓用戶能夠感受到自己曾是幾千年前生活在其中的一員，還原的古代場景，讓用戶得到更多關(guān)于大運河的信息。

UE4虛幻引擎的一大特點，在于藍圖編程，相較于其他游戲引擎，藍圖編程對于剛剛?cè)腴T的虛擬現(xiàn)實愛好者界面更加友好，不用專門去學(xué)習(xí)一門編程語言來完成簡單的游戲機制設(shè)計，上手更快。藍圖編程的特點是封裝，每一個對象都由UE4封裝完成，可由用戶進行自行調(diào)用，用戶也可定義自定義對象，在設(shè)計時直接通過拖拽的方式，將調(diào)用對象拖入程序設(shè)計框中即可，簡化了記憶代碼的過程，并且增加了藍圖設(shè)計可讀性，藍圖編程用戶界面友好，通過圖像化編程，降低了對設(shè)計者要求。

同時，UE4虛幻引擎其良好的跨平臺特性，給予虛擬場景的可用性更高的支持。用戶不僅能夠在多終端進行體驗，更重要的是，用戶也可以通過自己的需求，選擇一種更加方便地模式對虛擬場景進行體驗。

4 數(shù)字化大運河的展望

大運河文化，這一“活態(tài)文化”，至今仍然在發(fā)展，通過對大運河文化的數(shù)字再現(xiàn)，為大運河帶去新的契機，讓更多的人了解大運河，喜歡大運河文化，增強文化自信心。希望通過大運河文化數(shù)字化再現(xiàn)的方式，讓更多的人參與到大運河文化發(fā)展中來，讓更多的人自發(fā)的參與到大運河保護中來，讓更多的人參與到文化傳承中來?！?/p>

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