游戏式浏览在古建筑VR数字化复原项目中的应用——以菏泽古城区为例

（菏泽学院美术与设计学院 274015；韩国南首尔大学）

20世纪70年代开始，城镇化建设出现跨越式的发展，城市风貌发生很大的改观，但与此同时，许多城市建筑、文化古迹也遭到了破坏，甚至消失殆尽。随着我国对历史建筑资源保护、传承工作的重视，许多城市开始对历史城区、建筑进行复原，但由于城市发展带来的种种复杂的状况，以及许多文化古迹实体的消失，实际修复和复原工作进展缓慢。而计算机技术的发展，特别是VR（虚拟现实）技术的发展，是历史建筑、文化古迹的修复、保护和传承有了可能性与可行性。因此VR技术也成为历史资源数字化复原所使用的技术热点。菏泽古城区在数字化复原时也采用了VR虚拟现实技术。

一、VR项目浏览的方式

VR技术即虚拟现实技术，是一种可以使用户产生身历其境感受的计算机模拟仿真系统，高仿真再现和全方位的沉浸感是其重要特性。体验方式为通过佩戴不同的VR硬件设备如PC头戴式、移动端头戴式等设备来进入虚拟的环境中，结合声音与画面，对整个环境进行身临其境、360度全方位的体验。不同于传统的建筑复原，VR技术能利用其特性通过不同的浏览方式，对古建筑外部结构和内部内容甚至所包含的文化历史知识进行复原和展示，不仅为古建筑的复原提供结构建设和细节复原方面的帮助，对其所包含的历史文化知识也可以向用户进行更详细、精准的传达。

VR项目设计策划时，浏览方式的选择十分重要。不同的浏览方式，信息传达的途径、接受程度有所不同。因此选择何种浏览方式对不同种类VR项目的整体体验感有很大的影响。目前市面上的VR项目所采用的浏览形式总体有以下几种：自主式、声画引导式和游戏式。自主式指在浏览中，观众依据自身喜好来选择浏览方向、观察角度等，其优势是自由度高，但也容易导致重要信息的忽略和错过。声画引导式跟自主浏览式相反，这种方式提前规划好参观路线，对重点信息进行声音、画面、视频的讲解和提示，相当于有一个虚拟导游带着用户进行浏览。优势为清晰、详尽，观众不会错过重要信息，能够进行精准传达，但同时对用户的自由度有所限制，不易触发用户重复体验的意愿。游戏式浏览指VR项目利用内置任务来驱动用户进行主动探索，在探索浏览的过程中对VR项目进行内容的了解和知识的获取。相对于其他两种浏览方式，游戏式尤其独特的优势。

二、VR项目游戏式浏览的优势

由于游戏式浏览式技术和内容设置有一定的难度，因此目前多数古建筑、文化古迹VR项目采用的形式以自主浏览和影像引领为主，游戏式浏览设计的案例较少。但不同于自主浏览式的随意、声画引导式的范围限制，游戏式浏览是最吸引用户主动探索并识记相关历史资源知识要点的一种形式。游戏式浏览把重点传达内容或重点识记对象拆分成多个小型任务让用户来进行解锁，用户只有在把一个个任务解锁后才可以完整的浏览整个VR项目。通过解锁任务的驱动，用户可以发挥主观能动性，主动的进行探索式浏览，不但趣味性更强，对VR项目的重点内容也能够理解更清晰、记忆更深刻。

基于以上优势，菏泽古城区VR数字化复原项目选择采用了游戏式浏览的方式进行设计。

三、菏泽古城区VR数字化复原游戏式浏览设计方案

（一）设计背景

菏泽古称曹州，位于山东省西南部，山东、河南、江苏、安徽四省的交界处，历史悠久、文脉深远。菏泽古城区始建于明正统十一年即公元1446年，以其“回”字形“内城外郭”的布局、“外圆内方”形似古钱币、河塘密布如棋盘的特点在中原城市中独具特色。由于历经570多年的风风雨，虽然基本的城池框架尤其是古城墙、护城堤、护城、环堤河等依然保存良好，但大部分建筑已遭到破坏，因此迫切需要借助VR技术进行菏泽古城区的数字化复原工作，复原其至最具特色的清代成熟时期的风貌。

此次利用VR技术进行数字化复原的菏泽古城区范围为最能反映古城区风貌的区域，即古城墙范围之内，方形的城郭部分。总复原区域面积约为2.25平方公里，其间有72条街道网格状遍布其中如方形棋盘，是主要的生产、生活功能区。

（二）复原内容

菏泽古城区VR数字复原包含：古城区建筑本体复原和围绕建筑本体相关的文化内容、文化环境的复原。

1.建筑本体复原

菏泽古城区的建筑风格以明清风格为主，建筑造型古朴大方、简洁典雅，灰瓦蓝砖、白墙坡顶，特点鲜明。由于菏泽许多有历史价值的重要建筑实体已消失，只能从现存文献资料中寻找形貌特征去复原。根据对地方志、地区文化录等现存资料的查阅梳理，课题选择了城隍庙、火神庙、重华书院、肖氏民居、文庙、考棚等在文化、经济、政治方面有重要地位的10个地标性建筑进行数字化复原的初步研究。

2.文化内容复原

菏泽古城区文化内容复原是指，除了实体建筑之外，围绕建筑本体而发生的文化内容，包括：节日庆典、日常生活等人文历史，以及建筑中涉及到的独特工艺、建筑的功能性介绍等专业知识、历史知识。如：试院考棚，是文人举子举行科举考试时的场所，涉及到许多跟科举、文化等相关的知识。这些都是数字化复原中应该加以注意的文化内容。

（三）游戏式浏览的游戏任务设置

在菏泽古城区VR数字化复原中，游戏式浏览的游戏任务设置是其中的重点工作。游戏任务的知识范围、关卡设置、互动的趣味性、难易程度等决定了整个项目的体验感。

首先游戏任务涉及到的知识范围要全面。既要包含建筑本身涉及到的重点知识，又要包含传统文化、人文历史、本地风土人情知识等内容。这样才能让用户在体验完整个VR复原项目之后不但欣赏了菏泽古城区的整体景色、建筑风貌，还能对古城区的人文历史、传统文化有更深入的了解。

其次，游戏的关卡设置要清晰明了，由浅入深。根据菏泽古城区VR数字化复原项目中10个地标性建筑的功能不同，按照政治、军事、经济、文化四个方面分成四个模块，设置四个游戏关卡，每个关卡包含2~3个地标性建筑。这样的设置可以让用户在体验中分门别类的来对古城区进行详细、全面的了解。并且关卡的设置便于用户在体验过程中适时保存，当用户再次开启项目体验时，可以根据关卡来进行选择，有助用户分时段来进行体验VR项目。

第三，游戏任务的难度要适中。游戏任务的设置不可以过于简单，过于简单的游戏设置会失去挑战性，无法驱动用户持续体验，更不用说重复体验。同样，游戏任务设置也不可过于复杂和艰难，难度过大的游戏任务阻碍了用户的体验流畅性，增加了用户在一处关卡的体验时间，容易导致用户焦虑、烦躁，甚至放弃体验。但是由于菏泽古城区VR项目体验的群体是全年龄层，因此难易程度很难一以贯之，以某一个年龄层用户的接受程度来设置。解决办法是设置可选择的隐藏提示，供用户自由选择，不管用户的年龄段、知识面有什么样的差别，都可以根据自身情况进行顺畅的体验。

最后，游戏任务的互动方式要丰富有趣味性。为了增强用户体验的趣味性，互动方式需要多样：环绕建筑、雕塑细细观察，或通过“拾取”、“拆解”、“安装”、“传送”、“触摸”等多种互动方式来进行操作，使用户能用更有趣的方式来完成任务，最终获得菏泽古城区相关的知识。

除了以上几点要求之外，考虑到由于目前VR体验技术限制导致的易疲劳和晕动症问题，项目中的游戏任务总体时长和单个时长要控制适当。单个时长控制在1~3分钟，每个关卡时长不要超过40分钟为宜。

四、结论

菏泽古城区VR数字化复原项目并不是单纯的复原建筑实体空间，而是复原了一个融入文化内涵历史知识的交互空间，通过游戏式的浏览方式，用一个个小的游戏任务，使用户更主动的去体验和探索项目内容，在趣味互动下来深入了解菏泽古城区的过去现在、历史文脉。对菏泽古城区VR项目游戏式浏览设计方案的分析总结，目的并非是提供固定模板，而是拓展同类型项目的设计思路，提供一项参考方案。只有根据不同的复原项目进行具体的分析，选择适合于自身项目的方法，才能达到更好的效果。