虛擬引擎技術在建筑文化遺產模型可視化的應用研究

戰冠紅

（牡丹江師范學院，黑龍江牡丹江 157011）

在智能化時代向縱深領域發展的今天，將虛擬引擎技術應用于建筑文化遺產模型的可視化之中，不僅能夠更好發揮技術應用優勢，同時也為建筑文化遺產的展示與價值延伸尋找到了新的方向和領域。尤其是結合虛擬技術的成熟發展狀況看，將該技術應用于模型可視化之中，也符合當前時代發展的具體趨勢。

1 虛擬引擎技術的研究狀況分析

虛擬引擎技術（Virtualization Engine）是操作系統層、服務器再到存儲硬件等各個環節的虛擬化技術。Vrml技術是虛擬現實引擎技術中較早使用的技術，該技術是一套虛擬現實語言規范，作為一種文件存儲小、靈活度較為自由的技術形式，Vrml技術極其適合互聯網傳播，但是Vrml技術的畫面觀賞效果較差，可視性明顯不佳。所以，Vrml技術更多應用于不注重傳播效果領域。在Vrml技術中，實現的引擎主要有Cortona和Bitmanagement Software兩種。Cortona技術是一種具有專門建模、動畫互動的工具，該引擎技術支持其他軟件制作完成的文件，并能夠對該文件進行優化，憑借文件存儲小，互動效果好等諸多優勢，實現了廣泛應用。而Bitmanagement Software技術的畫面效果較好，但是在互動和工具便利性方面相對較差，同時該技術的文件比較大，傳播互動效果不佳。因此，該技術更多應用于“漫游作品”的設計之中。

隨著虛擬技術應用不斷成熟，如今Vrml技術在應用過程中，也實現了全面升級，逐漸形成了新的技術Wire Fusion技術，該技術以Java為基礎，能夠較好實現“跨平臺”操作，但是由于互動功能存在一定局限性，加上畫面效果相對簡單。所以，該技術更多被應用于產品展示之中。此外，當前Virtools技術、EON技術、Quest 3D技術等等各種虛擬引擎技術，也被應用于設計展示之中。

2 虛擬引擎技術在建筑文化遺產模型可視化的應用背景

在以往使用該技術推進建筑文化遺產模型可視化時，存在重技術、輕審美等諸多局限性，尤其是大多情況下將關注點放在了虛擬引擎技術的開發與研究上，忽略了建筑文化遺產模型可視化的實際需要，與實際需要之間存在較大差距。

問題之一，在于傳統建筑文化遺產模型可視化存在“重技術”、“輕審美”。虛擬引擎技術是一項超前技術，目前關于該技術的研究主要集中在VR系統運行所需要的技術體系上。因此，建筑文化遺產模型更多是該技術展示與應用的一種素材，多數模型可視化展示，更多有計算機技術專家來推進，未能綜合融入建筑領域和設計領域的研究力量。因此，多數建筑文化遺產模型的可視化研究，更多是對建筑文化遺產的“模型再現”，更多“忠實”保存了該遺產原本的造型設計和色彩應用，以及圖案、顏色等等，缺乏從建筑設計審美角度的理解與融入。因此，建筑文化遺產模型可視化，存在深度不足的問題。

問題之二，在于建筑文化遺產模型可視化很難再現遺產本身真實的“光影”。對于建筑來說，光影既是塑造建筑空間的重要方式，同時也是整個建筑文化遺產本身的一部分。因此，在應用虛擬引擎技術時，既要確保整個建筑文化遺產模型的精準性，也要注重整個模型可視化成果中，具有真實的光影。在建筑文化遺產中，“光影”對比形成的明暗、虛實等多種美學效果都是動態、變化的即視效果。但是，借助虛擬技術制作的建筑文化遺產模型中，更多是二維平面下的“陰影”形式，這既無法真實再現原有建筑文化遺產空間中的“光影對比”，也很難精準反映建筑文化遺產原有的空間環境。

此外，在處理建筑文化遺產模型的環境藝術方面，也存在一定問題。任何建筑都不是一種孤立的元素，完善的建筑文化遺產中包含了具體的建筑物，以及周圍的環境，比如山川、合流和樹木等等，想要實現真實再現，就需要全面收集該遺產周邊的各項數據信息，從而構建完善的模型，這不僅對硬件設備提出了極高要求，也對具體使用的虛擬引擎技術提出了較高要求，特別是想要更好、更真實再現其中所詮釋的環境美學，就需要制作畫質效果佳、運行流暢的作品，這對于當前整個虛擬引擎技術來說，都是一種較大的挑戰。所以，從建筑文化遺產模型的可視化展示現狀看，大多模型可視化都更多僅僅關注主體建筑，忽略了對周圍環境的應有融入。因此，多數可視化效果，并不符合建筑文化遺產的本真內涵。

3 虛擬引擎技術在建筑文化遺產模型可視化的應用策略

建筑文化遺產模型可視化是指運用虛擬引擎技術，借助智能設備和軟件優勢對傳統建筑、文化遺產等多種元素進行仿真、復原和藝術化展示，從而實現先進科技與藝術美學的全面融合，同時也有效保存和傳承了建筑文化遺產。借助虛擬引擎技術，實現該遺產模型可視化展示，不僅是一種新的數字化產品，同時更能借助技術和設備優勢，“幾乎真實般詮釋”建筑文化遺產模型中所詮釋的藝術理念和文化審美，除了虛擬引擎技術的應用外，如何更好將藝術審美和技術優勢相結合，從而切實增強建筑文化遺產模型作品的藝術審美內涵，并且賦予該模型作品的藝術表現力，實現建筑文化遺產與虛擬引擎技術的全面融合。

在將虛擬引擎技術應用于建筑文化遺產模型的可視化過程中，要注重詮釋建筑文化遺產應有的“藝術審美”，在綜合應用技術手段客觀展現歷史文化遺產的基礎上，也要對該建筑的具體結構、光影對比和周圍環境等等各種因素進行綜合處理，通過藝術化表達，使該模型能夠客觀展示建筑文化遺產所具有的審美內涵，使整個模型可視化結果更符合建筑文化遺產實際，并且傳遞應用的藝術審美和觀賞感染力。想實現建筑文化遺產模型的可視化，需要對抽象信息進行客觀、真實處理，通過發揮數據挖掘和圖像處理，以及可視化技術等多種技術，對該模型進行圖畫、動畫等多種形式的生動表達，從而使大眾能夠更加直觀感知和體會該模型中所包含的建筑信息、文化和藝術審美等等。

通過使用虛擬引擎技術推進建筑文化遺產模型可視化，首先要對建筑文化遺產進行多個方位的測量，再借助虛擬引擎技術和設備進行數字加工。借助可視化軟件和VR技術、AR技術，能夠使觀賞者像真實體會一樣，感知建筑文化遺產，使其以另外方式來有效留存。

當前，將虛擬引擎技術充分地應用到建筑文化遺產保護中，改變傳統建筑文化遺產模型的展示方式，提高了展出效果，有效解決了傳統建筑文化遺產展覽過程中存在的時空矛盾，借助虛擬技術和設備，引導觀眾進入虛擬技術與真實世界交融的全新視覺體驗中，使受眾能夠更加直觀、更生動的了解建筑文化遺產的相關信息，加強社會大眾對建筑文化遺產的了解。當然，通過構建建筑文化遺產模型，也能夠消除展覽空間上的難度，并且滿足大眾的藝術審美和參觀需要。

不僅如此，在現代技術助力下，通過構建建筑文化遺產模型的數據信息庫，通過完善管理體系，優化信息數據分享機制，進而推進建筑文化遺產管理活動的體系化、現代化。在文化自信環境下，利用虛擬引擎技術，整合建筑文化遺產資源，將為傳統經典中國文化，拓寬建筑文化遺產展示與保護領域提供新思路。

4 結語

建筑文化遺產模型可視化，不僅是使用現代技術來展現建筑文化遺產，除了要在匯總真實資料的基礎上，構架標準三維模型外，也要注重融入必要的藝術審美。因此，部分建筑文化遺產模型可視化成功，更多呈現出“畫面生硬”、“缺乏內涵”等觀賞效果，使整個虛擬引擎技術未能發揮應有的展示效果，無論是建筑文化遺產模型可視化作品的藝術效果，還是觀賞性，都與建筑文化遺產本身存在較大差距。