浅析VR技术在文化遗产保护中的应用

袁升飞

摘 要：VR技术是一门综合性强的信息技术，其伴随科学与信息技术的不断发展与进步而产生，现已被广泛应用于各行业和领域中，其中包括建筑设计、环境艺术设计、文化遗产保护等。其提高了各行业的工作效率与效果，促进了各行业的迅速发展。文章简单阐述了VR技术的概念及特点，并通过实例分析了VR技术在非物质文化遗产与建筑文化遗产中的具体应用，相信在未来的文化遗产保护工作中VR技术将会起到更加重要的作用。

关键词：VR技术;文化遗产;应用

文化遗产是历经历史的发展而逐步沉淀下来代表一个民族文化与精神的重要物质。伴随社会的发展与进步，很多珍贵稀有的文化遗产正慢慢消失，当前对这些文化遗产采取各种抢救性保护措施已显得非常迫切。VR技术可为这些文化遗产构建三维虚拟仿真系统，对于文化遗产的研究、保护与介绍均起到了非常重要的作用，现VR技术的保护作用已得到了国际文物保护界的广泛认同。

1 VR技术及其特点

VR技术，即“虚拟现实技术”，是现代信息社会的新型技术之一。其集各类先进技术为一体，包括多媒体技术、计算机技术、仿真技术、图形学等。利用此技术可构建一个多感官的真实环境，使观赏者完全沉浸其中，全方位地感受虚拟空间中的环境。并实现人物间的互动，以人的习惯对人的器官功能进行模拟，可通过语言、手势等实现实时交互[1]。

VR技术的特征主要体现在以下四个方面：第一，沉浸性。观赏者在进入利用VR技术所構建的虚拟环境之后，可获取与现实世界高度相似的感觉与感受，包括声音、触感、气味、重量等，都仿佛是现实世界中的情景，使得观赏者模糊现实与虚拟间的差别，并产生一种愉悦的体验感。第二，构想性。在利用VR技术所构建的虚拟环境中，制作者可在系统中制作以计算机图形或图象为基础的动态三维环境，包括现实世界中的实际场景，超越时间与空间的虚拟世界，以及人们想像当中的不可能会出现在现实生活当中的虚幻世界。第三，交互性。在利用VR技术所构建的虚拟环境当中，观赏者即是此空间的主角，其可利用手势、声音等将自身需求命令发出，并得到系统的反馈。此环境中的观赏者不仅仅是世界的观察者，更是世界的参与者。第四，多感性。处于利用VR技术所构建的虚拟环境当中，观赏者可获得与现实世界极为相似的感受。

2 VR技术在文化遗产保护中的应用

2.1 VR技术在非物质文化遗产保护中的应用

利用VR技术所构建的虚拟仿真系统能够真实再现非物质文化遗产，让观赏者以独特的第三视角对非物质文化遗产的虚拟场景进行体验，不仅能够满足观赏者了解非物质文化遗产的需求，还能够使观赏者沉浸在VR技术营造的虚拟环境中[2]。VR技术是多种技术相互作用的结果，其技术性较强。当前应用于非物质文化遗产保护当中的VR技术主要有以下两种：一种是环境建模技术。使用VR技术的核心在于为观赏者创造一个充满真实感的虚拟环境，构建360度空间视觉效果，让物体按照固定线路进行展示，观赏者在浏览观赏过程中可以随时看到最真实的高清晰度照片。基于静态图像的虚拟现实技术是利用图片、数字图像等构成虚拟环境，可以对物体表面进行不同距离和方位的图像修复、整理，以构建出完整的图像，让观赏者可以进行360度的观赏。以河北非物质文化遗产皮影戏的VR技术保护为例，可以利用VR技术真实还原古时皮影戏盛行时期的场景。观赏者可以进入VR技术构建的三维全景虚拟环境，同时核定自己的身份选择观看皮影戏的场景，利用功能设定来选择观看皮影戏的位置，犹如穿越时空一般来到皮影戏的表演现场，还可以从多个不同角度进行观察。VR技术中的环境建模技术不仅仅能够让观赏者近距离接触非物质文化遗产，还能够对非物质文化遗产进行活态化保护。对濒临灭绝的非物质遗产文化进行全面详细的注解、展示与传播，通过活态化的形式起到有效保护的作用。另一种是立体声合成与现实技术。基于现实环境中的声音必然存在一定的立体空间效果，所感受到的事物是立体的。这也就是人们在听到声音后能判断声源位置、感受声音强度，从不同角度看到的物体会有所不同的重要原因。利用VR技术可为声音与物体重新营造立体空间感，加强虚拟环境的真实性。VR技术中的立体声合成技术可实现直达声、回声等，综合营造出一种真实的立体空间模拟环境。例如，在VR技术的应用下可以构建立体虚拟场景，利用VR技术对非物质文化遗产川剧进行保护，对川剧演唱的环境、道具、乐器、声腔、服饰等进行真实模拟，观赏者则可以通过虚拟场景360度的观赏非物质文化遗产川剧表演。立体显示技术则是基于立体显示设备实现的，设备涵盖了光阀眼镜、头盔显示器、手持立体显示设备等。例如，在利用VR技术进行非物质文化遗产“抖空竹”的保护应用中，观赏者可以使用VR技术中的穿戴设备来“真实”地体验“抖空竹”。

2.2 VR技术在建筑文化遗产保护中的应用

将VR技术应用于建筑文化遗产保护的主要原因有两方面：一方面是因为建筑文化遗产的不可再生性，若遭到破坏，便再也无法恢复原貌。再加上现有的保护技术有限，也无法有效阻止部分建筑遗产因非人为原因而导致消亡;另一方面是因建筑文化遗产的参观者数量超载，为能让更多人看到这些建筑文化遗产，也为能有效保护这些建筑文化遗产，就有必要采取一定措施来缓解参观者的压力，而VR技术则正好可以实现此目的。VR技术在建筑遗产保护中的应用主要体现在两个方面：一方面增加展示频率。VR技术具有强大的展示功能，能够为人们参观建筑遗产提供极大的便捷。参观者可以通过VR技术身临其境地参观某些地处偏远或需要高度保护的建筑遗产，让观赏者能够近距离感受，更加深刻地了解建筑遗产自身及其蕴藏的历史文化价值。现应用于建筑文化遗产保护的VR技术有很多，依其原理不同，主要分为以下几类：三维全景、VRML/X3D语言、编程方法（包括OpenGL、DirectX、Java 3D、XML）、Web 3D商业软件（包括Viewpoint、3DML）等。如秦始皇陵的建模是综合了VRML、ArcGIS与3DS Max三种技术而完成的[3]。观赏者就可全方位地看到秦始皇陵的整个面貌，很好地满足了人们的参观需求。同时还有利于未开发的秦始皇陵，这对于已开发的建筑文化遗产的保护也是一种很好的借鉴。另一方面为数字化保存。当前我国很多建筑文化遗产出现了保护问题，村民、游客薄弱的保护意识导致建筑文化遗产受到了严重的损坏。而VR技术在建筑文化遗产保护中实现了数字化保存的应用。VR技术中的三维扫描与数字建模技术可以对建筑文化遗产进行数字化处理，并且以数字信息的形式进行保存。尤其是对于体积较大的建筑来说，VR技术更加有利于超高精细数据的提取。VR技术所提取的数字化信息能够长时间保存，甚至建筑文化遗产消失，数据信息也能够通过数据进行3D打印、全息投影等。由此可以看出，VR技术对建筑文化遗产的保护有着重要的价值。例如，在敦煌莫高窟的保护中就利用了VR技术中的三维扫描与数字建模技术，将敦煌莫高窟中的壁画、彩塑等建筑文化遗产进行整理，保存了大量超高清、智能化的数字图像，对不同形式的素材进行整理，建立了完整的电子档案。利用航空拍摄、近景拍摄、激光扫描等方式对敦煌莫高窟的模型进行完整收集，以便更加真实地展现莫高窟中的三维场景，全面保留现存的雕塑、壁画等具有珍贵价值的建筑文化遗产，同时还能够满足观赏者通过VR技术来游览莫高窟。

3 结束语

总而言之，现在VR技术已遍布于人们的生活与工作当中，在带给人们审美愉悦的同时还给予了人们全新的精神感受。利用VR技术保护文化遗产已得到了业界的广泛认同，其可更加准确、全面地构建大量基础性数据，并对文化遗产项目实施分类储存。在实际工作中，相关工作人员应意识到文化遗产保护的紧迫性，并充分发挥VR技术的作用，实现对文化遗产的深入挖掘、保护与传承。

参考文献

[1]牛世山，唐际根.GIS与VR技术在考古和文化遗产领域的应用探索[J].三代考古，2015（00）：486-494.

[2]郭喜春.VR技术在非遗数字化保护中的应用现状[J].信息系统工程，2018（5）：81.

[3]王珺.VR技术在唐山皮影传承与保护中的应用研究——评《唐山皮影艺术及其历史文化研究》[J].新闻战线，2018（14）：168.