淺析VR技術在文化遺產保護中的應用

袁升飛

摘 要：VR技術是一門綜合性強的信息技術，其伴隨科學與信息技術的不斷發展與進步而產生，現已被廣泛應用于各行業和領域中，其中包括建筑設計、環境藝術設計、文化遺產保護等。其提高了各行業的工作效率與效果，促進了各行業的迅速發展。文章簡單闡述了VR技術的概念及特點，并通過實例分析了VR技術在非物質文化遺產與建筑文化遺產中的具體應用，相信在未來的文化遺產保護工作中VR技術將會起到更加重要的作用。

關鍵詞：VR技術;文化遺產;應用

文化遺產是歷經歷史的發展而逐步沉淀下來代表一個民族文化與精神的重要物質。伴隨社會的發展與進步，很多珍貴稀有的文化遺產正慢慢消失，當前對這些文化遺產采取各種搶救性保護措施已顯得非常迫切。VR技術可為這些文化遺產構建三維虛擬仿真系統，對于文化遺產的研究、保護與介紹均起到了非常重要的作用，現VR技術的保護作用已得到了國際文物保護界的廣泛認同。

1 VR技術及其特點

VR技術，即“虛擬現實技術”，是現代信息社會的新型技術之一。其集各類先進技術為一體，包括多媒體技術、計算機技術、仿真技術、圖形學等。利用此技術可構建一個多感官的真實環境，使觀賞者完全沉浸其中，全方位地感受虛擬空間中的環境。并實現人物間的互動，以人的習慣對人的器官功能進行模擬，可通過語言、手勢等實現實時交互[1]。

VR技術的特征主要體現在以下四個方面：第一，沉浸性。觀賞者在進入利用VR技術所構建的虛擬環境之后，可獲取與現實世界高度相似的感覺與感受，包括聲音、觸感、氣味、重量等，都仿佛是現實世界中的情景，使得觀賞者模糊現實與虛擬間的差別，并產生一種愉悅的體驗感。第二，構想性。在利用VR技術所構建的虛擬環境中，制作者可在系統中制作以計算機圖形或圖象為基礎的動態三維環境，包括現實世界中的實際場景，超越時間與空間的虛擬世界，以及人們想像當中的不可能會出現在現實生活當中的虛幻世界。第三，交互性。在利用VR技術所構建的虛擬環境當中，觀賞者即是此空間的主角，其可利用手勢、聲音等將自身需求命令發出，并得到系統的反饋。此環境中的觀賞者不僅僅是世界的觀察者，更是世界的參與者。第四，多感性。處于利用VR技術所構建的虛擬環境當中，觀賞者可獲得與現實世界極為相似的感受。

2 VR技術在文化遺產保護中的應用

2.1 VR技術在非物質文化遺產保護中的應用

利用VR技術所構建的虛擬仿真系統能夠真實再現非物質文化遺產，讓觀賞者以獨特的第三視角對非物質文化遺產的虛擬場景進行體驗，不僅能夠滿足觀賞者了解非物質文化遺產的需求，還能夠使觀賞者沉浸在VR技術營造的虛擬環境中[2]。VR技術是多種技術相互作用的結果，其技術性較強。當前應用于非物質文化遺產保護當中的VR技術主要有以下兩種：一種是環境建模技術。使用VR技術的核心在于為觀賞者創造一個充滿真實感的虛擬環境，構建360度空間視覺效果，讓物體按照固定線路進行展示，觀賞者在瀏覽觀賞過程中可以隨時看到最真實的高清晰度照片。基于靜態圖像的虛擬現實技術是利用圖片、數字圖像等構成虛擬環境，可以對物體表面進行不同距離和方位的圖像修復、整理，以構建出完整的圖像，讓觀賞者可以進行360度的觀賞。以河北非物質文化遺產皮影戲的VR技術保護為例，可以利用VR技術真實還原古時皮影戲盛行時期的場景。觀賞者可以進入VR技術構建的三維全景虛擬環境，同時核定自己的身份選擇觀看皮影戲的場景，利用功能設定來選擇觀看皮影戲的位置，猶如穿越時空一般來到皮影戲的表演現場，還可以從多個不同角度進行觀察。VR技術中的環境建模技術不僅僅能夠讓觀賞者近距離接觸非物質文化遺產，還能夠對非物質文化遺產進行活態化保護。對瀕臨滅絕的非物質遺產文化進行全面詳細的注解、展示與傳播，通過活態化的形式起到有效保護的作用。另一種是立體聲合成與現實技術。基于現實環境中的聲音必然存在一定的立體空間效果，所感受到的事物是立體的。這也就是人們在聽到聲音后能判斷聲源位置、感受聲音強度，從不同角度看到的物體會有所不同的重要原因。利用VR技術可為聲音與物體重新營造立體空間感，加強虛擬環境的真實性。VR技術中的立體聲合成技術可實現直達聲、回聲等，綜合營造出一種真實的立體空間模擬環境。例如，在VR技術的應用下可以構建立體虛擬場景，利用VR技術對非物質文化遺產川劇進行保護，對川劇演唱的環境、道具、樂器、聲腔、服飾等進行真實模擬，觀賞者則可以通過虛擬場景360度的觀賞非物質文化遺產川劇表演。立體顯示技術則是基于立體顯示設備實現的，設備涵蓋了光閥眼鏡、頭盔顯示器、手持立體顯示設備等。例如，在利用VR技術進行非物質文化遺產“抖空竹”的保護應用中，觀賞者可以使用VR技術中的穿戴設備來“真實”地體驗“抖空竹”。

2.2 VR技術在建筑文化遺產保護中的應用

將VR技術應用于建筑文化遺產保護的主要原因有兩方面：一方面是因為建筑文化遺產的不可再生性，若遭到破壞，便再也無法恢復原貌。再加上現有的保護技術有限，也無法有效阻止部分建筑遺產因非人為原因而導致消亡;另一方面是因建筑文化遺產的參觀者數量超載，為能讓更多人看到這些建筑文化遺產，也為能有效保護這些建筑文化遺產，就有必要采取一定措施來緩解參觀者的壓力，而VR技術則正好可以實現此目的。VR技術在建筑遺產保護中的應用主要體現在兩個方面：一方面增加展示頻率。VR技術具有強大的展示功能，能夠為人們參觀建筑遺產提供極大的便捷。參觀者可以通過VR技術身臨其境地參觀某些地處偏遠或需要高度保護的建筑遺產，讓觀賞者能夠近距離感受，更加深刻地了解建筑遺產自身及其蘊藏的歷史文化價值。現應用于建筑文化遺產保護的VR技術有很多，依其原理不同，主要分為以下幾類：三維全景、VRML/X3D語言、編程方法（包括OpenGL、DirectX、Java 3D、XML）、Web 3D商業軟件（包括Viewpoint、3DML）等。如秦始皇陵的建模是綜合了VRML、ArcGIS與3DS Max三種技術而完成的[3]。觀賞者就可全方位地看到秦始皇陵的整個面貌，很好地滿足了人們的參觀需求。同時還有利于未開發的秦始皇陵，這對于已開發的建筑文化遺產的保護也是一種很好的借鑒。另一方面為數字化保存。當前我國很多建筑文化遺產出現了保護問題，村民、游客薄弱的保護意識導致建筑文化遺產受到了嚴重的損壞。而VR技術在建筑文化遺產保護中實現了數字化保存的應用。VR技術中的三維掃描與數字建模技術可以對建筑文化遺產進行數字化處理，并且以數字信息的形式進行保存。尤其是對于體積較大的建筑來說，VR技術更加有利于超高精細數據的提取。VR技術所提取的數字化信息能夠長時間保存，甚至建筑文化遺產消失，數據信息也能夠通過數據進行3D打印、全息投影等。由此可以看出，VR技術對建筑文化遺產的保護有著重要的價值。例如，在敦煌莫高窟的保護中就利用了VR技術中的三維掃描與數字建模技術，將敦煌莫高窟中的壁畫、彩塑等建筑文化遺產進行整理，保存了大量超高清、智能化的數字圖像，對不同形式的素材進行整理，建立了完整的電子檔案。利用航空拍攝、近景拍攝、激光掃描等方式對敦煌莫高窟的模型進行完整收集，以便更加真實地展現莫高窟中的三維場景，全面保留現存的雕塑、壁畫等具有珍貴價值的建筑文化遺產，同時還能夠滿足觀賞者通過VR技術來游覽莫高窟。

3 結束語

總而言之，現在VR技術已遍布于人們的生活與工作當中，在帶給人們審美愉悅的同時還給予了人們全新的精神感受。利用VR技術保護文化遺產已得到了業界的廣泛認同，其可更加準確、全面地構建大量基礎性數據，并對文化遺產項目實施分類儲存。在實際工作中，相關工作人員應意識到文化遺產保護的緊迫性，并充分發揮VR技術的作用，實現對文化遺產的深入挖掘、保護與傳承。

參考文獻

[1]牛世山，唐際根.GIS與VR技術在考古和文化遺產領域的應用探索[J].三代考古，2015（00）：486-494.

[2]郭喜春.VR技術在非遺數字化保護中的應用現狀[J].信息系統工程，2018（5）：81.

[3]王珺.VR技術在唐山皮影傳承與保護中的應用研究——評《唐山皮影藝術及其歷史文化研究》[J].新聞戰線，2018（14）：168.