基于虛擬現實的廣西左江花山巖畫數字文化遺產的應用

◆董金義

基于虛擬現實的廣西左江花山巖畫數字文化遺產的應用

◆董金義

（廣西民族師范學院歷史文化與旅游學院 廣西 532200）

虛擬現實技術與旅游的有效結合，使得旅游資源或產品的展現形式更為新穎和靈活，更能增強旅游產品的參與性和體驗性。以廣西左江花山巖畫數字文化遺產保護區為研究對象，分析了基于虛擬現實的左江花山巖畫數字文化遺產應用的必要性。結合左江花山巖畫數字文化遺產保護區旅游發展現狀和發展目標，提出將虛擬現實技術與其他技術相結合應用于左江花山巖畫數字文化遺產，如構建左江花山巖畫數字文化遺產虛擬博物館、虛擬旅游系統、智慧研學平臺等，實現遺產保護區重要文物資源和旅游資源的數字化保護，增強游客的參與性，提升游客的旅游體驗感，為遺產保護區的智能、健康、可持續發展提供強有力的保障。

虛擬現實；數字文化遺產；虛擬旅游；旅游規劃；左江花山巖畫

隨著信息通信技術的快速發展，虛擬現實技術（Virtual Reality，簡稱VR）也得到了快速的發展。虛擬現實技術具有沉浸性、交互性、多感知性等特點，且具有不受時間和空間上的限制，能夠模擬出現實中特殊場景或難以體驗的場景等優勢，因此，它已被廣泛應用于醫學、影視、建筑設計、農業、航天航空、教育和軍事等方面。近幾年，智慧旅游逐漸深入人心，政府部門、旅游企業等已積極加入智慧旅游建設的隊伍中，傳統的旅游體驗模式已經不能滿足游客日益增長的體驗需求。因此，虛擬現實技術與旅游的結合，為旅游產業的轉型發展提供了可能。當前，虛擬現實技術在旅游中的應用主要體現在虛擬旅游、景區保護、旅游規劃、智能導游等方面。國內學者關于虛擬現實技術與旅游的研究主要集中在虛擬旅游平臺的設計與實現[1-4]、虛擬導游系統[5]、虛擬旅游的功能與結構[6]、虛擬旅游關鍵技術[7]、虛擬旅游應用[8]等方面。

“VR+旅游”使旅游不再是單純的觀光游覽形式，而是盡量讓游客參與其中，增強游客對旅游產品的體驗感，成為與游客生活緊密相關的智能應用。廣西壯族自治區左江花山巖畫文化景觀作為世界文化遺產項目，其本身應具有一定的知名度和影響力。但由于左江花山巖畫文化景觀所處地域的交通、經濟、環境等因素制約了遺產保護區以及周邊旅游的發展。此外，左江花山巖畫遺產保護區范圍廣，巖畫分布也較為零散，致使保護難度大；游客觀賞左江花山巖畫受到觀景位置的限制、活動空間的有限和旅游線路單一等問題而導致游客參與度低，體驗性較差。因此，通過對左江花山巖畫遺產保護區旅游開發的深入研究，掌握遺產保護區旅游發展現狀，通過旅游與虛擬現實技術及其他相關技術的有效結合，探尋出適合左江花山巖畫遺產保護區旅游發展的全新模式，在保護中合理開發遺產保護區旅游產品，為遺產保護區的健康、可持續發展提供強有力的保障。

1 基于虛擬現實的左江花山巖畫數字文化遺產應用必要性

1.1 文物價值極高，保護刻不容緩

一是彌補空白。左江花山巖畫文化景觀在2016年7月舉辦的世界遺產大會上通過專家審核，被列入《世界遺產名錄》，也是當前我國唯一的巖畫類世界遺產項目。二是文物價值極高。左江花山巖畫文化景觀描繪并記錄了前5世紀至2世紀期間，當地古駱越人在沿岸一帶的精神生活和社會生活的不同場景，這對研究古駱越人精神生活和社會生活具有重大意義。三是關聯銅鼓文化。左江花山巖畫描繪的不同場景中，呈現出了不同樣式的銅鼓及其相關元素，這也表明了左江花山巖畫記錄的內容與當地銅鼓文化有著密切的關聯。四是藝術價值極高。左江花山巖畫位于露天崖壁，受當地氣候、水文、地質和微生物條件等因素的影響，巖畫歷經千年，部分區域的巖畫顏色依舊鮮紅。另外，繪畫者通過何種方式在崖壁上作畫，也是當今學者正在研究的內容。因此，考慮到左江花山巖畫具有極高地文物、藝術和科考價值，可基于虛擬現實技術，與空間數據庫、地理信息系統、遙感等技術相結合，構建左江花山巖畫數字文化遺產，實現對左江花山巖畫永久性和有效地數字化保護。

1.2 涉及范圍廣，保護難度大

一是左江花山巖畫遺產保護區范圍廣。左江花山巖畫遺產保護區包括主要的三個文化景觀區，面積6621公頃。它的范圍主要包括廣西崇左市的寧明縣、龍州縣、江州區和扶綏縣。二是巖畫分布不均。左江花山巖畫文化景觀包含38個巖畫點，涉及109處巖畫，總計4050個圖像。其中，寧明縣花山巖畫規模最大，而其他區域的巖畫規模較小，分布也較為零散。三是巖畫受損程度不一致。左江花山巖畫的受損程度主要有人為因素和自然因素的影響，因此，分布在不同地理位置的巖畫，其受損程度也有所差異。考慮到左江花山巖畫遺產保護區涉及范圍廣，保護難大大，為了更好地保存現有的左江花山巖畫文化景觀現狀，可基于虛擬現實技術，與全球定位系統、影視動畫、三維建模等技術相結合，構建左江花山巖畫數字文化遺產，實現對遺產保護區范圍內虛擬仿真場景的構建，達到數字化保護的目的。

1.3 游客參與度低，體驗性較差

一是觀景位置的限制。為了更好地保護左江花山巖畫，避免巖畫再次遭到人為的破壞，一般情況下，游客可借助游船靠近崖壁時近距離觀看或者前往觀景臺觀賞巖畫。二是旅游線路單一。觀賞左江花山巖畫通常是搭乘游船前往巖畫地點進行觀賞，往返的線路都一致，導致游客重復游覽同樣的風景。三是游客活動的空間有限。游客游覽左江花山巖畫所處的空間為游船或者觀景臺，而游船和觀景臺的空間有限，導致了游客活動的空間有限。考慮到游客觀賞左江花山巖畫受到觀景位置的限制、活動空間的有限和旅游線路單一等情況，為了實現游客能夠從多角度且全方位直觀的觀賞左江花山巖畫，提高游客參與度，提升遺產保護區旅游產品的體驗性，可基于虛擬現實技術，與三維地理信息系統、遙感、全球定位系統、三維建模等技術相結合，構建左江花山巖畫數字文化遺產虛擬仿真場景，使游客更好地體驗遺產保護區旅游產品。

2 基于虛擬現實的廣西左江花山巖畫數字文化遺產應用路徑

2.1 構建數字文化遺產虛擬博物館

基于虛擬現實技術可構建左江花山巖畫數字文化遺產虛擬博物館，它主要用于展示遺產保護區不同主題的文物和旅游資源。如遺產保護區虛擬博物館從管理和游覽的角度出發，按照不同的主題，可分為左江花山巖畫、左江流域民俗文化、銅鼓文化、左江花山巖畫申遺歷程、左江花山巖畫保護等展廳。

構建的左江花山巖畫數字文化遺產虛擬博物館的功能主要包括：（1）多角度、全方位展示系統資源。一是游客選擇感興趣的展廳，可從任意角度進行全方位的瀏覽；二是游客選中瀏覽的資源后，可采取“拉近”和“推遠”等方式進行觀賞。（2）游覽線路方式的選擇。游覽線路方式的選擇較為靈活，分為主動游覽線路和自動游覽線路。其中，主動游覽線路是系統為游客提供的自主游覽模式，它支持游客在遺產保護區虛擬博物館中按照自己的意愿進行自由行走，靈活的游覽系統提供的各個虛擬展廳的資源。自動游覽線路則是依據系統管理員預先設定的游覽線路，由游客自主選擇游覽的線路，而后系統按照設定的游覽線路進行自動播放，將對應的資源逐步呈現給游客。（3）“虛擬導游”。遺產保護區虛擬博物館可提供特定旅游線路講解和指定資源講解。“虛擬導游”是系統管理員利用預先錄制的特定旅游線路和指定資源講解的語音文件與其對應的旅游線路或指定資源進行匹配而合成的功能，游客點擊對應的導游圖標或按鈕即可實現“虛擬導游”。（4）資料管理。遺產保護區虛擬博物館支持在系統平臺內實現視頻、圖片、音頻、文字、Flash動畫、文檔及虛擬場景所需的各種素材的存貯和管理。（5）編輯。一是支持在遺產保護區虛擬博物館系統內對各類文件或素材進行編輯，如添加、刪除、修改等。二是可通過模型編輯器對系統已有的模型進行互動與自定義編輯。（6）權限設置。遺產保護區虛擬博物館系統可設定管理員和非管理員等模式。其中，系統管理員具有對虛擬博物館資源管理的權限，而非管理員只具備瀏覽或查看資源的權限。（7）其他。如支持同一展廳內多人同時游覽及一定人數的互動；支持游客使用鼠標或VR控制器進行游覽或虛擬導游等操作；支持觸點設置，可在虛擬展廳中特定地點進行主動式或被動式瀏覽或展示視頻、音頻、圖片、文字等。

2.2 虛擬旅游系統建設

為了更好地保護左江花山巖畫遺產保護區珍貴的文物和旅游資源，特別是位于崖壁上的巖畫，當前采取了游客隔江觀賞的方式。因此，左江花山巖畫數字文化遺產虛擬旅游系統的構建，可全面展示出遺產保護區內定制開發的旅游資源和旅游線路，可模擬游客從不同角度近距離或直接接觸左江花山巖畫的場景，彌補不能近距離觀賞的遺憾。結合虛擬實現技術可模擬現實中特殊場景或難以體驗的場景，且不受時間和空間上的限制等優勢，利用該技術可將遺產保護區內景點、主要建筑和其他重要景觀進行三維仿真模擬，可真實再現遺產保護區的旅游資源、地形地貌等。

構建的左江花山巖畫數字文化遺產虛擬旅游系統的功能主要包括：（1）全景展示。遺產保護區虛擬旅游系統構建的虛擬仿真場景，可全景展示左江、明江河段的巖畫及巖畫周邊的三維地形、景觀環境等。（2）游覽。游客可選擇自主游覽或固定游覽遺產保護區虛擬仿真場景。自主游覽通過鼠標或VR控制器的操作，可鳥瞰、步行等任意角度對遺產保護區整個虛擬仿真場景進行全方位的觀賞，觀賞時還可播放對應資源的語音解說文件。固定游覽則是選擇一個觀賞的視角，按照系統設定的路徑游覽遺產保護區虛擬仿真場景。（3）資料管理。支持在遺產保護區虛擬旅游系統平臺內實現各種素材，如高分辨率遙感影像、數字高程模型、視頻、圖片、文字、文檔、Flash動畫等空間數據和非空間數據的存貯、分類和統一管理。（4）模擬。一是旅游規劃模擬。借助遺產保護區虛擬旅游系統構建的虛擬仿真場景，管理員依據遺產保護區已有旅游資源、旅游產品及開發現狀等，在虛擬仿真場景中模擬不同的旅游規劃方案。二是災害模擬。結合影視動畫技術，模擬左江花山巖畫受到災害的情景，如模擬左江及其明江流域水位上漲對巖畫的危害；崖壁風化程度對巖畫的影響；巖畫周邊微生物對巖畫的影響。（5）編輯。具有編輯權限的管理員可對遺產保護區虛擬仿真場景或其他可編輯的資料進行修改、添加、刪除等操作。如管理員可在遺產保護區虛擬仿真場景中修改模型的空間位置和屬性；添加、替換、刪除虛擬現實環境的三維模型；任意位置添加觸點，并對觸點內容進行編輯。（6）其他。如系統支持一定人數范圍內穿戴VR設備進行同時游覽；系統提供沉浸式旅游線路或旅游場景漫游；選擇搭乘不同類型交通工具體驗旅游線路或旅游場景。

2.3 構建智慧研學平臺

研學旅游的形式不能只局限于線下的研學基地，也應結合當前的虛擬現實、人工智能等技術構建智慧研學平臺。通過信息通信、虛擬實現、人工智能、三維地理信息系統、影視動畫等技術可構建左江花山巖畫數字文化遺產智慧研學平臺。它是以“文旅+智能”為核心建設內容，集“線上+線下”、“虛擬與真實”交叉體驗為亮點的旅游研學智慧平臺。

構建的左江花山巖畫數字文化遺產智慧研學平臺的功能主要包括：（1）在線觀看研學大講堂。左江花山巖畫數字文化遺產智慧研學平臺匯集區內外專家學者，通過直播或錄播等形式滿足不同層次研學者的需求。（2）線上自主研學。該平臺結合“文旅融合、寓教于游”的研學理念，依據研學者的偏好定制了不同主題、互動體驗性較強的線上研學課程，研學者可根據自身需求學習相應的內容。（3）娛樂互動。平臺能夠提供一定數量的互動小游戲豐富研學的形式。如巖畫圖案識別、巖畫繪制、知識搶答等。（4）在線預訂。平臺提供在線預訂線下研學基地參觀、線下產品體驗。（5）在線服務。平臺提供24小時在線服務。如文本溝通、語音溝通、短信溝通和電子郵件溝通等。（6）維護功能。主要包括空間數據庫維護、虛擬仿真場景、研學欄目維護、信息維護、圖片或多其他內容維護等。（7）會員服務。平臺提供會員注冊的頁面，便于研學者在線預訂研學產品或在線咨詢問題。也便于管理者掌握游客相關信息，利于定制開發研學旅游產品。（8）智能搜索。提供智能搜索框，利于研學者能夠快速查詢、預訂研學旅游產品。（9）接口功能。左江花山巖畫數字文化遺產智慧研學平臺可通過開放接口與合作的企業進行無縫對接，實現企業間有關信息的傳輸與共享。

3 結語

虛擬現實技術與旅游的有效結合，使得旅游產品的展現方式更加新穎和靈活。它的沉浸和交互性極大地滿足了游客增強體驗感的欲望，為旅游行業的發展注入了新的活力和強有力的動力。雖然虛擬現實技術不能取代游客外出旅游的方式，但是它在旅游產品宣傳、推廣、營銷和娛樂等方面的創新有著不可取代的優勢，它能更好放大景區的優勢，激發人們前往旅游的欲望。將虛擬現實技術與其他技術相結合應用于左江花山巖畫遺產保護區，如構建左江花山巖畫數字文化遺產虛擬博物館、虛擬旅游系統、智慧研學平臺等，不僅能將遺產保護區重要文物資源和旅游資源進行數字化保護，還可更為靈活地讓游客深入、全面的了解遺產保護區文物和旅游資源，增強游客的參與性，提升游客的旅游體驗感。虛擬現實技術應用于旅游業，既符合時代發展的需求，也可促進旅游的發展。當前左江花山巖畫文化景觀知名度不高，因此，可通過不斷地融入新技術發展和完善、提升旅游品牌形象，加強遺產保護區的社會影響力，才能提高遺產保護區旅游的知名度，吸引更多的游客，成為人人向往的世界級遺產保護區。

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2017年度廣西高校中青年教師基礎能力提升項目“GIS三維可視化在廣西左江花山巖畫數字文化遺產的應用”（項目編號：2017KY0834）；2019年廣西教育廳旅游管理碩士點建設項目（32500102/LYSD2019009）；廣西民族師范學院2019年度第一批校級科研項目（2019YB012）