虛擬現實技術在旅游文化遺產數字化保存中的應用分析

尉糧蘋 馬澤正 王曉晴 李巖

一、我國目前的旅游文化遺產的保護現狀

由于文化遺產的獨特歷史地位以及其蘊含的豐富信息，是非常吸引人關注的，所以旅游業中，依托文化遺產而生存的旅游景點十分多，因為文化遺產可以給旅游業帶來很大的經濟效益，旅游業的管理人員會因為這些經濟效益而過度使用旅游資源，給旅游文化遺產帶來了很大的破壞，目前我們國家的文化遺產中，旅游業對于它的破壞最為嚴重，但是我國需要經濟發展，依托文化遺產進行的旅游開發必不可少，如何平衡好旅游開發與文化遺產的保護是對旅游文化遺產保護的關鍵。我們國家現在主要的文化遺產保護方式依舊是傳統的人工保護，很多重要的博物館以及名勝古跡等依舊無法向游客進行開放，因為憑借人工保護的方式很難保護好這些重要的文化遺產，我們又無法承受這些文化遺產被破壞的損失，所以只能將這些文化遺產封存起來進行保護，這對于人類文化的傳承來說是非常不利的，我們國家的旅游文化遺產亟需一種新的高科技手段方式進行保護。

二、虛擬現實技術

虛擬現實技術是近年發展起來的一項技術，是屬于仿真技術的一個重要方向，這項技術整合了多種現代科技，可以仿真模擬出一些平時無法實現或實現起來非常困難的環境，然后我們還可以參與到這個模擬出來的環境中，可以和這個環境中的事物進行互動，和我們在真實環境中進行的互動一樣，虛擬現實技術模擬出來的環境給我們的感覺也非常真實，我們可以通過任意的感覺渠道對虛擬現實技術中的世界進行感知，所獲得的反饋和我們在現實世界中所獲得的幾乎一模一樣，用這項技術模仿出來的環境具備真實環境的一切特征，是一項非常先進的仿真技術。這項技術主要具備以下三個特點。

（一）沉浸性

因為用戶在使用這項技術衍生的相關產品時，沉浸在其創造出的虛擬環境中，用戶根本感覺不到這個環境的虛擬性，只會認為這是完完全全的真實環境，所以這項技術可以給予用戶沉浸性的體驗。

（二）交互性

用戶在虛擬現實技術創造出來的環境中也可以和環境中的事物進行交互，比如對虛擬環境中的物體進行觸摸，用戶可以獲得和在真實世界中一樣的觸摸感受，用戶還可以對這些物品進行移動或者其它方式的交互，虛擬現實技術具有交互性的特點。

（三）多感知性

用戶在虛擬現實技術創設的環境中的感知并不是單一的，是用戶多種感知的結合，用戶在現實中擁有觸覺、視覺、聽覺等感知，在虛擬現實技術創設的環境中也同樣擁有，而且他們在其中的感知和現實中的感知并沒有什么差別，這就是虛擬現實技術的多感知性特點。

三、虛擬現實技術在文化遺產保護工作中的應用原理分析

我們國家有很多的文化遺產，但是由于這些遺產所處的地域等原因，正在遭受到自然原因的破壞，比如敦煌莫高窟，這是我們國家十分寶貴的文化遺產之一，但是由于地處西北，石窟內的壁畫風化現象非常嚴重，即使我們國家的遺產保護工作人員也采取了一些措施對莫高窟進行保護，其保護效果依舊不能十分完美，莫高窟內的壁畫主要給人們傳遞的是視覺信息，而虛擬現實技術也可以模擬出莫高窟的環境，給人們傳遞出相同的視覺信息，通過虛擬現實技術，我們可以將現實中的莫高窟搬運到虛擬世界中，人們在虛擬世界中對莫高窟的壁畫進行欣賞，也和現實中的欣賞有同樣的感受，虛擬現實技術不僅可以還原很多文化遺產的面貌，還可以給這些文化遺產的傳播提供新的方式。

四、虛擬現實技術在旅游及旅游文化遺產數字化保存中的應用

虛擬現實技術除了可以應用在文化遺產的保護方面外，還可以應用在旅游行業，這種先進的仿真技術，可以給原來一成不變的旅游環境帶來很大的變化，可以給游客提供新鮮感以及體驗感，可以讓旅游業擁有更大的活力，促進旅游業更好的發展。

（一）虛擬現實技術在旅游業中的應用

1.虛擬旅游

旅游是到一個新的地方了解當地的風俗文化，體驗自己以前從未體驗過的東西，比如見識一些以前從未見識過的風景，這些都可以成為旅游的理由和動力，比如處于內陸地區的人，想要看海，就會選擇到海南等沿海地區旅游，看海是他們的旅游目的，虛擬現實技術就可以通過模擬，讓他們感受到大海，這種模擬出來的感覺和真實的感覺幾乎一樣，人們就可以足不出戶進行旅游，這種虛擬旅游所收獲的知識見解和真實旅游的也一樣，幾乎沒有差別，人們不僅可以節約很多旅游的開銷，還可以節約大量的時間，或者覺得虛擬旅游太虛假的人，也可以先通過虛擬現實技術模擬一下想要去的旅游目的地，如果喜歡，再去這個地方旅游，即虛擬現實技術可以幫助人們選擇旅游目的地，讓旅途變得更加愉快。

2.通過虛擬現實技術進行“真實”再現

在人類的發展過程中，有很多的事物隨著歷史的不斷推進而不見了蹤影，比如已經滅絕了的很多動物，現在我們根本看不到這樣的動物，了解不到這些動物的習性，但是有很多生物學家和歷史學家都在對這些已經滅絕了的動物進行研究，他們知道這些動物的很多特點，我們可以根據這些特點，通過虛擬現實技術模擬出這些動物的生存環境，然后用戶就可以在虛擬世界中和它們互動，由于這些動物都是根據他們的相關記錄虛擬出來的，因而也和真實的動物差不多，用戶不比到動物園就可以有和到動物園一樣的感受，除了動物的模擬之外，歷史上已經消失的建筑，例如我們國家的阿房宮，也可以通過這個技術進行模擬，用戶就可以在模擬世界中參觀阿房宮了。

（二）虛擬現實技術在旅游文化遺產數字化保存中的應用

虛擬現實技術的出現，讓文化遺產的保護工作又迎來了一個新的契機，不僅僅可以利用這項技術保護好我們現在依舊存在的文化遺產，還可以利用這項技術還原那些已經消失在歷史長河中的人類寶貴的文明財富。

1.獲取文化遺產的相關數據

利用虛擬現實技術將文化遺產數字化后保存或者進行重現，那么首先就要獲取到文化遺產的相關數據，比如敦煌莫高窟，要構建一個一模一樣的虛擬環境，那么至少要知道莫高窟的基本數據，例如那些壁畫的長寬高等數據，還有很多更精細的數據也需要獲取到，只有獲取到了這些數據之后，才能進行虛擬現實技術的模型搭建，否則，即使通過這項技術搭建出了相應的模型，其相似性也會變得非常低，像那些已經消失在歷史長河中的人類文明財富，可以通過記載中的相關特點進行模擬的重現，例如上文提到的阿房宮，我們現在只能從歷史記載中去窺見這個宮殿的面貌，這些特點也足以讓我們利用虛擬現實技術模擬出一個阿房宮，雖然可能和真實的阿房宮存在一定的差別，但是也可以讓我們對阿房宮的特點有著更為直觀的感受。

2.虛擬模型的搭建

在獲取了需要保存或者重現的文化遺產的相關數據之后，接下來的步驟就是進行模型的搭建，要將這些相關數據都輸入到建模軟件中，然后再通過相關操作進行模型搭建，不過在進行建模的時候，由于需要復制的文化遺產可能是大型的建筑，其特點多，而且工程量非常大，人工建模的話會耗費非常大的精力，在耗費大量精力進行建模之后，非常容易出現差錯，一旦出現差錯，就會造成很大的資源浪費，所以建模的這個步驟可以考慮自動化建模，需要在現有的虛擬現實技術的基礎上進行探索，找到一個自動化建模的方式，這樣進行的建模不僅僅可以擁有更高的建模效率，也可以節約人力物力，同時保證建模不出差錯，只要提供的數據是準確的，那么自動化搭建出來的模型就基本不會有任何問題。

3.三維圖形的生成

這個步驟時利用虛擬現實技術進行文化遺產數字化保存工作的關鍵步驟，因為通過虛擬現實技術復制出來的文化遺產能不能給人提供身臨其境的感覺，關鍵就是看著一個步驟，這一個步驟最重要的就是圖像的幀率，幀率越高圖像就會越清晰，人們在進行虛擬現實體驗的時候就可以獲得更真實的體驗，如果幀率過低，人們在進行感受的時候所看到的圖像不清晰，對于復制出來的文化遺產的感受性就會降低，將會影響到人們的沉浸體驗，所以在生成三維圖形的時候一定要注意，幀率越高越好，技術人員要在這個過程中提供強有力的技術支持。

4.虛擬環境的顯示

當三維圖形生成好之后，最后一個步驟就是圖形的顯示以及用戶對虛擬環境的體驗了，圖形的顯示就需要用到虛擬現實技術，可以將文化遺產一比一地在虛擬環境中顯示出來，然后用戶使用相關的設備對虛擬環境中顯示出來的文化遺產進行觀察，僅僅觀察還不夠，用戶還需要有其它感官上的體驗，所以需要使用到傳感器，傳感器的使用可以讓用戶更加有身臨其境的感覺，因為用戶在觸覺、聽覺等多個層面都可以對模擬出來的虛擬文化遺產進行感受，用戶就會擁有更為立體的體驗，可以通過虛擬現實技術獲取到文化遺產的相關信息，這些信息也完美復刻了現實中的文化遺產，用戶在虛擬環境中進行感知和現實中其實并無差別，這樣就可以實現旅游文化遺產的數字化保存，即使我們現實中的文化遺產因為自然的不可干預的原因受到了一定程度上的破壞，我們也可以在虛擬現實中窺見他完整的樣子。

五、結語

現實中的旅游文化遺產因為人為的或非人為的因素，有很多都在遭受破壞，即使憑借現在的保護技術也難以進行非常全面的保護，特別是旅游行業對于文化遺產的破壞最大，因為大量的游客會給保護工作帶來非常大的壓力，這些文化遺產一旦遭受了破壞，我們就很難再在現實當中重現他們的樣子，利用虛擬現實技術卻可以進行一比一的模擬，在模擬出來的環境中，這些文化遺產依舊是他們原來的樣子，我們依舊可以對他們進行感知，依舊可以獲取到他們的信息，還可以對他們的這些信息進行更直觀地感受，在旅游文化遺產的數字化保存方面，虛擬現實技術無疑是一項十分適合的技術。