足不出校“探”古墓

徐玲玲

“在大一刚入学的时候，我们只能通过老师PPT上的平面图来辨识和研究遗址、陵墓的特点。数字化考古实验室的建立，让我们可以身临其境地跟随老师进入考古遗址，去感受每一个细节，体会它们的变化和特点。” 一名学生在体验过西北大学沉浸式考古虚拟互动教学实验室后如是说。

西北大学沉浸式考古虚拟互动教学实验室，是国内高校中首个使用VR技术再现考古场景，为使用者提供身临其境、互动体验的考古教学实验室。西北大学是全国第二家正式设立考古专业的高校，在全国高校第四轮学科评估中，西北大学考古学科进入A+学科，与北京大学考古学科并列全国第一。在对国际先进考古的技术和理念学习上，西北大学迈步很早。自20世纪80年代开始，西北大学就没有停止过追踪国际文化遗产保护事业的脚步，这些都使其在学科的设立上，一直走在国内高校前列。沉浸式考古虚拟互动教学实验室充分发挥了西北大学在文物考古、地理信息及计算机科学等领域的优势。

西北大学沉浸式考古虚拟互动实验室打造了由三维投影和VR虚拟两套设备构成的互动体验教学系统，其中虚拟考古教学系统数据库现有十余处考古遗址的实景三维模型，并在不断更新中。三维投影和VR虚拟设备来自国外，虚拟考古教学系统数据库由西北大学文化遗产学院和陕西十月文物保护有限公司合作开发。

通过虚拟现实考古教学系统，教师可以不受时空限制，生动地讲解考古或历史知识，还可以利用田野考古发掘实践场景进行虚拟操作，体验现场考古。学生除了可以更直观、立体地感受书本上学习的文字和图片外，还能体验很多无法接触的珍贵遗址。此外，虚拟现实在考古教育方面应用的一大优点还在于安全性，不会因为操作失误造成文物损坏甚至人身安全事故。

这两套虚拟设备，主要面对5～10人的小班授课使用。一套是投影式，目前限于空间，使用的是左、右、前、下四个方向投影，但它可以做到六面360°投影。实验室负责人习通源老师介绍，以后学院搬到新校区，教学空间满足条件后，会使用液晶屏幕代替投影，真实感更强。

第二套设备是VR眼镜系统，代入感和真实感会有很大提升。因为三维场景都是实地采集的高清模型，细节丰富，学生在戴上VR眼镜后，感受到的三维场景和真实环境没有太大差异。

沉浸式考古虚拟互动体验教学系统主要为考古学科学生教学专门设计开发，通过模拟操作，在学生真正参加考古实践之前，掌握基本技能。该系统的素材直接来源于一线考古工作获取的真实实物模型，仿真模拟农田、山地、沙漠、绿洲、草原等多种环境下，地上房屋建筑、地下墓葬、窖穴、水井、灰坑等多种遗迹的调查、发掘、记录的情景。

虚拟考古教学系统需要的教学三维数据模型等资源，来源主要包括两个方面：一是西北大学承担的考古发掘调查项目。西北大学文化遗产学院承担国家各级别考古项目数量丰富，加之每年进行考古实习，积累了丰富的考古三维数据资源。二是西北各省市考古文博单位的相关数据。西北大学已经与青海省文物考古研究所、甘肃省文物考古研究所等多家考古文博单位签署数据共享与保密协议。目前案例库中包含了墓葬、城址还有宗教遗迹等各个门类的实例，后续将会不断增加有代表性的重要遗址和墓葬数据进入系统，丰富案例库。

还会有完整的考古流程挖掘演示，比如车马坑，老师会根据考古发掘报告，复原发掘前的地层，指导学生一步步按照考古规程来发掘、揭露。过程中，学生可以通过操纵手柄，来选择使用制作的手铲、测绘仪器模型，实际体验如何发掘、如何测绘的细节过程。

在这个过程，学生可以观察很多细节，比如观察马骨的特征，大致判断其年岁，使用的是壮年马还是幼马。“解决的最大的问题就是学生书本上看到的，没有直观认识的问题。因为一个班三十个人，可能有一大半人一辈子都没有机会挖车马坑。”习通源老师介绍。

车马坑里，木质车、车轮等有机质的遗物，基本都已经腐朽了，很多只剩下痕迹、车上原有的漆皮等，很难清理。这种比较复杂的遗址，需要专门的技工或者有经验的研究生来清理发掘，本科生经验和能力都力有不及，所以本科生没有机会接触车马坑这样的遗址。但考古实验室，给了本科生近距离接触的机会。

通过这两套设备，体验考古环境能达到非常清晰逼真的程度。比如唐墓墓室的壁画，可以清楚观察到壁画人物衣着的细节，甚至连发丝都可以观察得一清二楚。在新石器遗址里面，可以看到细碎的陶器碎片，墓葬里面每根人骨的级别。

此外，这种体验是互动式的，遗址里面只要单独做过三维的器物都可以随意拿起来观察。比如在唐墓的墓室里面，可以拿起墓志，墓志的每个字都清楚地能看到。观看后，可以通过一键复原的方式，实现拿起的文物回归到原位。

在一個考古场景里面，同学之间互相看得见，可以合作完成考古调查、发掘的完整流程等等。还可以在场景里面使用全站仪、数码相机、多旋翼航模等各种设备，和真实现场的使用一致。

习通源老师介绍：“从长远的计划来说，我们的系统是要做成云服务的，学生在家里只要有网络、VR眼镜，就可以体验考古现场的工作。”

学生通过实验室，有机会亲身感受已经消失的考古遗址的原貌。除了喇家遗址外，学生还可以体验这几年为人熟知的韩休墓、海昏侯墓等。

即便是尚存的遗址或文物，也有一些学生很难触及的。比如学生可以在实验室里360度地观察国宝级文物，比如何家村金银器窖藏、司母戊鼎、皇帝的玉玺等，这些以前只能在课堂上看到一些图片，缺乏直观感受。

在以往的学科培养中，学生们只有到了大三实习的时候才能见到真正的考古遗址，而且实习的基本上是不太重要的遗址，学生们的经验与实践能力缺乏。未来课程引用这个实验室，学生们就能更早地了解、介入考古工地的实践阶段。

（图片由西北大学党委宣传部提供）