基于虚拟现实的广西左江花山岩画数字文化遗产的应用

◆董金义

基于虚拟现实的广西左江花山岩画数字文化遗产的应用

◆董金义

（广西民族师范学院历史文化与旅游学院 广西 532200）

虚拟现实技术与旅游的有效结合，使得旅游资源或产品的展现形式更为新颖和灵活，更能增强旅游产品的参与性和体验性。以广西左江花山岩画数字文化遗产保护区为研究对象，分析了基于虚拟现实的左江花山岩画数字文化遗产应用的必要性。结合左江花山岩画数字文化遗产保护区旅游发展现状和发展目标，提出将虚拟现实技术与其他技术相结合应用于左江花山岩画数字文化遗产，如构建左江花山岩画数字文化遗产虚拟博物馆、虚拟旅游系统、智慧研学平台等，实现遗产保护区重要文物资源和旅游资源的数字化保护，增强游客的参与性，提升游客的旅游体验感，为遗产保护区的智能、健康、可持续发展提供强有力的保障。

虚拟现实；数字文化遗产；虚拟旅游；旅游规划；左江花山岩画

随着信息通信技术的快速发展，虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）也得到了快速的发展。虚拟现实技术具有沉浸性、交互性、多感知性等特点，且具有不受时间和空间上的限制，能够模拟出现实中特殊场景或难以体验的场景等优势，因此，它已被广泛应用于医学、影视、建筑设计、农业、航天航空、教育和军事等方面。近几年，智慧旅游逐渐深入人心，政府部门、旅游企业等已积极加入智慧旅游建设的队伍中，传统的旅游体验模式已经不能满足游客日益增长的体验需求。因此，虚拟现实技术与旅游的结合，为旅游产业的转型发展提供了可能。当前，虚拟现实技术在旅游中的应用主要体现在虚拟旅游、景区保护、旅游规划、智能导游等方面。国内学者关于虚拟现实技术与旅游的研究主要集中在虚拟旅游平台的设计与实现[1-4]、虚拟导游系统[5]、虚拟旅游的功能与结构[6]、虚拟旅游关键技术[7]、虚拟旅游应用[8]等方面。

“VR+旅游”使旅游不再是单纯的观光游览形式，而是尽量让游客参与其中，增强游客对旅游产品的体验感，成为与游客生活紧密相关的智能应用。广西壮族自治区左江花山岩画文化景观作为世界文化遗产项目，其本身应具有一定的知名度和影响力。但由于左江花山岩画文化景观所处地域的交通、经济、环境等因素制约了遗产保护区以及周边旅游的发展。此外，左江花山岩画遗产保护区范围广，岩画分布也较为零散，致使保护难度大；游客观赏左江花山岩画受到观景位置的限制、活动空间的有限和旅游线路单一等问题而导致游客参与度低，体验性较差。因此，通过对左江花山岩画遗产保护区旅游开发的深入研究，掌握遗产保护区旅游发展现状，通过旅游与虚拟现实技术及其他相关技术的有效结合，探寻出适合左江花山岩画遗产保护区旅游发展的全新模式，在保护中合理开发遗产保护区旅游产品，为遗产保护区的健康、可持续发展提供强有力的保障。

1 基于虚拟现实的左江花山岩画数字文化遗产应用必要性

1.1 文物价值极高，保护刻不容缓

一是弥补空白。左江花山岩画文化景观在2016年7月举办的世界遗产大会上通过专家审核，被列入《世界遗产名录》，也是当前我国唯一的岩画类世界遗产项目。二是文物价值极高。左江花山岩画文化景观描绘并记录了前5世纪至2世纪期间，当地古骆越人在沿岸一带的精神生活和社会生活的不同场景，这对研究古骆越人精神生活和社会生活具有重大意义。三是关联铜鼓文化。左江花山岩画描绘的不同场景中，呈现出了不同样式的铜鼓及其相关元素，这也表明了左江花山岩画记录的内容与当地铜鼓文化有着密切的关联。四是艺术价值极高。左江花山岩画位于露天崖壁，受当地气候、水文、地质和微生物条件等因素的影响，岩画历经千年，部分区域的岩画颜色依旧鲜红。另外，绘画者通过何种方式在崖壁上作画，也是当今学者正在研究的内容。因此，考虑到左江花山岩画具有极高地文物、艺术和科考价值，可基于虚拟现实技术，与空间数据库、地理信息系统、遥感等技术相结合，构建左江花山岩画数字文化遗产，实现对左江花山岩画永久性和有效地数字化保护。

1.2 涉及范围广，保护难度大

一是左江花山岩画遗产保护区范围广。左江花山岩画遗产保护区包括主要的三个文化景观区，面积6621公顷。它的范围主要包括广西崇左市的宁明县、龙州县、江州区和扶绥县。二是岩画分布不均。左江花山岩画文化景观包含38个岩画点，涉及109处岩画，总计4050个图像。其中，宁明县花山岩画规模最大，而其他区域的岩画规模较小，分布也较为零散。三是岩画受损程度不一致。左江花山岩画的受损程度主要有人为因素和自然因素的影响，因此，分布在不同地理位置的岩画，其受损程度也有所差异。考虑到左江花山岩画遗产保护区涉及范围广，保护难大大，为了更好地保存现有的左江花山岩画文化景观现状，可基于虚拟现实技术，与全球定位系统、影视动画、三维建模等技术相结合，构建左江花山岩画数字文化遗产，实现对遗产保护区范围内虚拟仿真场景的构建，达到数字化保护的目的。

1.3 游客参与度低，体验性较差

一是观景位置的限制。为了更好地保护左江花山岩画，避免岩画再次遭到人为的破坏，一般情况下，游客可借助游船靠近崖壁时近距离观看或者前往观景台观赏岩画。二是旅游线路单一。观赏左江花山岩画通常是搭乘游船前往岩画地点进行观赏，往返的线路都一致，导致游客重复游览同样的风景。三是游客活动的空间有限。游客游览左江花山岩画所处的空间为游船或者观景台，而游船和观景台的空间有限，导致了游客活动的空间有限。考虑到游客观赏左江花山岩画受到观景位置的限制、活动空间的有限和旅游线路单一等情况，为了实现游客能够从多角度且全方位直观的观赏左江花山岩画，提高游客参与度，提升遗产保护区旅游产品的体验性，可基于虚拟现实技术，与三维地理信息系统、遥感、全球定位系统、三维建模等技术相结合，构建左江花山岩画数字文化遗产虚拟仿真场景，使游客更好地体验遗产保护区旅游产品。

2 基于虚拟现实的广西左江花山岩画数字文化遗产应用路径

2.1 构建数字文化遗产虚拟博物馆

基于虚拟现实技术可构建左江花山岩画数字文化遗产虚拟博物馆，它主要用于展示遗产保护区不同主题的文物和旅游资源。如遗产保护区虚拟博物馆从管理和游览的角度出发，按照不同的主题，可分为左江花山岩画、左江流域民俗文化、铜鼓文化、左江花山岩画申遗历程、左江花山岩画保护等展厅。

构建的左江花山岩画数字文化遗产虚拟博物馆的功能主要包括：（1）多角度、全方位展示系统资源。一是游客选择感兴趣的展厅，可从任意角度进行全方位的浏览；二是游客选中浏览的资源后，可采取“拉近”和“推远”等方式进行观赏。（2）游览线路方式的选择。游览线路方式的选择较为灵活，分为主动游览线路和自动游览线路。其中，主动游览线路是系统为游客提供的自主游览模式，它支持游客在遗产保护区虚拟博物馆中按照自己的意愿进行自由行走，灵活的游览系统提供的各个虚拟展厅的资源。自动游览线路则是依据系统管理员预先设定的游览线路，由游客自主选择游览的线路，而后系统按照设定的游览线路进行自动播放，将对应的资源逐步呈现给游客。（3）“虚拟导游”。遗产保护区虚拟博物馆可提供特定旅游线路讲解和指定资源讲解。“虚拟导游”是系统管理员利用预先录制的特定旅游线路和指定资源讲解的语音文件与其对应的旅游线路或指定资源进行匹配而合成的功能，游客点击对应的导游图标或按钮即可实现“虚拟导游”。（4）资料管理。遗产保护区虚拟博物馆支持在系统平台内实现视频、图片、音频、文字、Flash动画、文档及虚拟场景所需的各种素材的存贮和管理。（5）编辑。一是支持在遗产保护区虚拟博物馆系统内对各类文件或素材进行编辑，如添加、删除、修改等。二是可通过模型编辑器对系统已有的模型进行互动与自定义编辑。（6）权限设置。遗产保护区虚拟博物馆系统可设定管理员和非管理员等模式。其中，系统管理员具有对虚拟博物馆资源管理的权限，而非管理员只具备浏览或查看资源的权限。（7）其他。如支持同一展厅内多人同时游览及一定人数的互动；支持游客使用鼠标或VR控制器进行游览或虚拟导游等操作；支持触点设置，可在虚拟展厅中特定地点进行主动式或被动式浏览或展示视频、音频、图片、文字等。

2.2 虚拟旅游系统建设

为了更好地保护左江花山岩画遗产保护区珍贵的文物和旅游资源，特别是位于崖壁上的岩画，当前采取了游客隔江观赏的方式。因此，左江花山岩画数字文化遗产虚拟旅游系统的构建，可全面展示出遗产保护区内定制开发的旅游资源和旅游线路，可模拟游客从不同角度近距离或直接接触左江花山岩画的场景，弥补不能近距离观赏的遗憾。结合虚拟实现技术可模拟现实中特殊场景或难以体验的场景，且不受时间和空间上的限制等优势，利用该技术可将遗产保护区内景点、主要建筑和其他重要景观进行三维仿真模拟，可真实再现遗产保护区的旅游资源、地形地貌等。

构建的左江花山岩画数字文化遗产虚拟旅游系统的功能主要包括：（1）全景展示。遗产保护区虚拟旅游系统构建的虚拟仿真场景，可全景展示左江、明江河段的岩画及岩画周边的三维地形、景观环境等。（2）游览。游客可选择自主游览或固定游览遗产保护区虚拟仿真场景。自主游览通过鼠标或VR控制器的操作，可鸟瞰、步行等任意角度对遗产保护区整个虚拟仿真场景进行全方位的观赏，观赏时还可播放对应资源的语音解说文件。固定游览则是选择一个观赏的视角，按照系统设定的路径游览遗产保护区虚拟仿真场景。（3）资料管理。支持在遗产保护区虚拟旅游系统平台内实现各种素材，如高分辨率遥感影像、数字高程模型、视频、图片、文字、文档、Flash动画等空间数据和非空间数据的存贮、分类和统一管理。（4）模拟。一是旅游规划模拟。借助遗产保护区虚拟旅游系统构建的虚拟仿真场景，管理员依据遗产保护区已有旅游资源、旅游产品及开发现状等，在虚拟仿真场景中模拟不同的旅游规划方案。二是灾害模拟。结合影视动画技术，模拟左江花山岩画受到灾害的情景，如模拟左江及其明江流域水位上涨对岩画的危害；崖壁风化程度对岩画的影响；岩画周边微生物对岩画的影响。（5）编辑。具有编辑权限的管理员可对遗产保护区虚拟仿真场景或其他可编辑的资料进行修改、添加、删除等操作。如管理员可在遗产保护区虚拟仿真场景中修改模型的空间位置和属性；添加、替换、删除虚拟现实环境的三维模型；任意位置添加触点，并对触点内容进行编辑。（6）其他。如系统支持一定人数范围内穿戴VR设备进行同时游览；系统提供沉浸式旅游线路或旅游场景漫游；选择搭乘不同类型交通工具体验旅游线路或旅游场景。

2.3 构建智慧研学平台

研学旅游的形式不能只局限于线下的研学基地，也应结合当前的虚拟现实、人工智能等技术构建智慧研学平台。通过信息通信、虚拟实现、人工智能、三维地理信息系统、影视动画等技术可构建左江花山岩画数字文化遗产智慧研学平台。它是以“文旅+智能”为核心建设内容，集“线上+线下”、“虚拟与真实”交叉体验为亮点的旅游研学智慧平台。

构建的左江花山岩画数字文化遗产智慧研学平台的功能主要包括：（1）在线观看研学大讲堂。左江花山岩画数字文化遗产智慧研学平台汇集区内外专家学者，通过直播或录播等形式满足不同层次研学者的需求。（2）线上自主研学。该平台结合“文旅融合、寓教于游”的研学理念，依据研学者的偏好定制了不同主题、互动体验性较强的线上研学课程，研学者可根据自身需求学习相应的内容。（3）娱乐互动。平台能够提供一定数量的互动小游戏丰富研学的形式。如岩画图案识别、岩画绘制、知识抢答等。（4）在线预订。平台提供在线预订线下研学基地参观、线下产品体验。（5）在线服务。平台提供24小时在线服务。如文本沟通、语音沟通、短信沟通和电子邮件沟通等。（6）维护功能。主要包括空间数据库维护、虚拟仿真场景、研学栏目维护、信息维护、图片或多其他内容维护等。（7）会员服务。平台提供会员注册的页面，便于研学者在线预订研学产品或在线咨询问题。也便于管理者掌握游客相关信息，利于定制开发研学旅游产品。（8）智能搜索。提供智能搜索框，利于研学者能够快速查询、预订研学旅游产品。（9）接口功能。左江花山岩画数字文化遗产智慧研学平台可通过开放接口与合作的企业进行无缝对接，实现企业间有关信息的传输与共享。

3 结语

虚拟现实技术与旅游的有效结合，使得旅游产品的展现方式更加新颖和灵活。它的沉浸和交互性极大地满足了游客增强体验感的欲望，为旅游行业的发展注入了新的活力和强有力的动力。虽然虚拟现实技术不能取代游客外出旅游的方式，但是它在旅游产品宣传、推广、营销和娱乐等方面的创新有着不可取代的优势，它能更好放大景区的优势，激发人们前往旅游的欲望。将虚拟现实技术与其他技术相结合应用于左江花山岩画遗产保护区，如构建左江花山岩画数字文化遗产虚拟博物馆、虚拟旅游系统、智慧研学平台等，不仅能将遗产保护区重要文物资源和旅游资源进行数字化保护，还可更为灵活地让游客深入、全面的了解遗产保护区文物和旅游资源，增强游客的参与性，提升游客的旅游体验感。虚拟现实技术应用于旅游业，既符合时代发展的需求，也可促进旅游的发展。当前左江花山岩画文化景观知名度不高，因此，可通过不断地融入新技术发展和完善、提升旅游品牌形象，加强遗产保护区的社会影响力，才能提高遗产保护区旅游的知名度，吸引更多的游客，成为人人向往的世界级遗产保护区。

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2017年度广西高校中青年教师基础能力提升项目“GIS三维可视化在广西左江花山岩画数字文化遗产的应用”（项目编号：2017KY0834）；2019年广西教育厅旅游管理硕士点建设项目（32500102/LYSD2019009）；广西民族师范学院2019年度第一批校级科研项目（2019YB012）