虚拟引擎技术在建筑文化遗产模型可视化的应用研究

战冠红

（牡丹江师范学院，黑龙江牡丹江 157011）

在智能化时代向纵深领域发展的今天，将虚拟引擎技术应用于建筑文化遗产模型的可视化之中，不仅能够更好发挥技术应用优势，同时也为建筑文化遗产的展示与价值延伸寻找到了新的方向和领域。尤其是结合虚拟技术的成熟发展状况看，将该技术应用于模型可视化之中，也符合当前时代发展的具体趋势。

1 虚拟引擎技术的研究状况分析

虚拟引擎技术（Virtualization Engine）是操作系统层、服务器再到存储硬件等各个环节的虚拟化技术。Vrml技术是虚拟现实引擎技术中较早使用的技术，该技术是一套虚拟现实语言规范，作为一种文件存储小、灵活度较为自由的技术形式，Vrml技术极其适合互联网传播，但是Vrml技术的画面观赏效果较差，可视性明显不佳。所以，Vrml技术更多应用于不注重传播效果领域。在Vrml技术中，实现的引擎主要有Cortona和Bitmanagement Software两种。Cortona技术是一种具有专门建模、动画互动的工具，该引擎技术支持其他软件制作完成的文件，并能够对该文件进行优化，凭借文件存储小，互动效果好等诸多优势，实现了广泛应用。而Bitmanagement Software技术的画面效果较好，但是在互动和工具便利性方面相对较差，同时该技术的文件比较大，传播互动效果不佳。因此，该技术更多应用于“漫游作品”的设计之中。

随着虚拟技术应用不断成熟，如今Vrml技术在应用过程中，也实现了全面升级，逐渐形成了新的技术Wire Fusion技术，该技术以Java为基础，能够较好实现“跨平台”操作，但是由于互动功能存在一定局限性，加上画面效果相对简单。所以，该技术更多被应用于产品展示之中。此外，当前Virtools技术、EON技术、Quest 3D技术等等各种虚拟引擎技术，也被应用于设计展示之中。

2 虚拟引擎技术在建筑文化遗产模型可视化的应用背景

在以往使用该技术推进建筑文化遗产模型可视化时，存在重技术、轻审美等诸多局限性，尤其是大多情况下将关注点放在了虚拟引擎技术的开发与研究上，忽略了建筑文化遗产模型可视化的实际需要，与实际需要之间存在较大差距。

问题之一，在于传统建筑文化遗产模型可视化存在“重技术”、“轻审美”。虚拟引擎技术是一项超前技术，目前关于该技术的研究主要集中在VR系统运行所需要的技术体系上。因此，建筑文化遗产模型更多是该技术展示与应用的一种素材，多数模型可视化展示，更多有计算机技术专家来推进，未能综合融入建筑领域和设计领域的研究力量。因此，多数建筑文化遗产模型的可视化研究，更多是对建筑文化遗产的“模型再现”，更多“忠实”保存了该遗产原本的造型设计和色彩应用，以及图案、颜色等等，缺乏从建筑设计审美角度的理解与融入。因此，建筑文化遗产模型可视化，存在深度不足的问题。

问题之二，在于建筑文化遗产模型可视化很难再现遗产本身真实的“光影”。对于建筑来说，光影既是塑造建筑空间的重要方式，同时也是整个建筑文化遗产本身的一部分。因此，在应用虚拟引擎技术时，既要确保整个建筑文化遗产模型的精准性，也要注重整个模型可视化成果中，具有真实的光影。在建筑文化遗产中，“光影”对比形成的明暗、虚实等多种美学效果都是动态、变化的即视效果。但是，借助虚拟技术制作的建筑文化遗产模型中，更多是二维平面下的“阴影”形式，这既无法真实再现原有建筑文化遗产空间中的“光影对比”，也很难精准反映建筑文化遗产原有的空间环境。

此外，在处理建筑文化遗产模型的环境艺术方面，也存在一定问题。任何建筑都不是一种孤立的元素，完善的建筑文化遗产中包含了具体的建筑物，以及周围的环境，比如山川、合流和树木等等，想要实现真实再现，就需要全面收集该遗产周边的各项数据信息，从而构建完善的模型，这不仅对硬件设备提出了极高要求，也对具体使用的虚拟引擎技术提出了较高要求，特别是想要更好、更真实再现其中所诠释的环境美学，就需要制作画质效果佳、运行流畅的作品，这对于当前整个虚拟引擎技术来说，都是一种较大的挑战。所以，从建筑文化遗产模型的可视化展示现状看，大多模型可视化都更多仅仅关注主体建筑，忽略了对周围环境的应有融入。因此，多数可视化效果，并不符合建筑文化遗产的本真内涵。

3 虚拟引擎技术在建筑文化遗产模型可视化的应用策略

建筑文化遗产模型可视化是指运用虚拟引擎技术，借助智能设备和软件优势对传统建筑、文化遗产等多种元素进行仿真、复原和艺术化展示，从而实现先进科技与艺术美学的全面融合，同时也有效保存和传承了建筑文化遗产。借助虚拟引擎技术，实现该遗产模型可视化展示，不仅是一种新的数字化产品，同时更能借助技术和设备优势，“几乎真实般诠释”建筑文化遗产模型中所诠释的艺术理念和文化审美，除了虚拟引擎技术的应用外，如何更好将艺术审美和技术优势相结合，从而切实增强建筑文化遗产模型作品的艺术审美内涵，并且赋予该模型作品的艺术表现力，实现建筑文化遗产与虚拟引擎技术的全面融合。

在将虚拟引擎技术应用于建筑文化遗产模型的可视化过程中，要注重诠释建筑文化遗产应有的“艺术审美”，在综合应用技术手段客观展现历史文化遗产的基础上，也要对该建筑的具体结构、光影对比和周围环境等等各种因素进行综合处理，通过艺术化表达，使该模型能够客观展示建筑文化遗产所具有的审美内涵，使整个模型可视化结果更符合建筑文化遗产实际，并且传递应用的艺术审美和观赏感染力。想实现建筑文化遗产模型的可视化，需要对抽象信息进行客观、真实处理，通过发挥数据挖掘和图像处理，以及可视化技术等多种技术，对该模型进行图画、动画等多种形式的生动表达，从而使大众能够更加直观感知和体会该模型中所包含的建筑信息、文化和艺术审美等等。

通过使用虚拟引擎技术推进建筑文化遗产模型可视化，首先要对建筑文化遗产进行多个方位的测量，再借助虚拟引擎技术和设备进行数字加工。借助可视化软件和VR技术、AR技术，能够使观赏者像真实体会一样，感知建筑文化遗产，使其以另外方式来有效留存。

当前，将虚拟引擎技术充分地应用到建筑文化遗产保护中，改变传统建筑文化遗产模型的展示方式，提高了展出效果，有效解决了传统建筑文化遗产展览过程中存在的时空矛盾，借助虚拟技术和设备，引导观众进入虚拟技术与真实世界交融的全新视觉体验中，使受众能够更加直观、更生动的了解建筑文化遗产的相关信息，加强社会大众对建筑文化遗产的了解。当然，通过构建建筑文化遗产模型，也能够消除展览空间上的难度，并且满足大众的艺术审美和参观需要。

不仅如此，在现代技术助力下，通过构建建筑文化遗产模型的数据信息库，通过完善管理体系，优化信息数据分享机制，进而推进建筑文化遗产管理活动的体系化、现代化。在文化自信环境下，利用虚拟引擎技术，整合建筑文化遗产资源，将为传统经典中国文化，拓宽建筑文化遗产展示与保护领域提供新思路。

4 结语

建筑文化遗产模型可视化，不仅是使用现代技术来展现建筑文化遗产，除了要在汇总真实资料的基础上，构架标准三维模型外，也要注重融入必要的艺术审美。因此，部分建筑文化遗产模型可视化成功，更多呈现出“画面生硬”、“缺乏内涵”等观赏效果，使整个虚拟引擎技术未能发挥应有的展示效果，无论是建筑文化遗产模型可视化作品的艺术效果，还是观赏性，都与建筑文化遗产本身存在较大差距。