虚拟现实技术在旅游文化遗产数字化保存中的应用分析

尉粮苹 马泽正 王晓晴 李岩

一、我国目前的旅游文化遗产的保护现状

由于文化遗产的独特历史地位以及其蕴含的丰富信息，是非常吸引人关注的，所以旅游业中，依托文化遗产而生存的旅游景点十分多，因为文化遗产可以给旅游业带来很大的经济效益，旅游业的管理人员会因为这些经济效益而过度使用旅游资源，给旅游文化遗产带来了很大的破坏，目前我们国家的文化遗产中，旅游业对于它的破坏最为严重，但是我国需要经济发展，依托文化遗产进行的旅游开发必不可少，如何平衡好旅游开发与文化遗产的保护是对旅游文化遗产保护的关键。我们国家现在主要的文化遗产保护方式依旧是传统的人工保护，很多重要的博物馆以及名胜古迹等依旧无法向游客进行开放，因为凭借人工保护的方式很难保护好这些重要的文化遗产，我们又无法承受这些文化遗产被破坏的损失，所以只能将这些文化遗产封存起来进行保护，这对于人类文化的传承来说是非常不利的，我们国家的旅游文化遗产亟需一种新的高科技手段方式进行保护。

二、虚拟现实技术

虚拟现实技术是近年发展起来的一项技术，是属于仿真技术的一个重要方向，这项技术整合了多种现代科技，可以仿真模拟出一些平时无法实现或实现起来非常困难的环境，然后我们还可以参与到这个模拟出来的环境中，可以和这个环境中的事物进行互动，和我们在真实环境中进行的互动一样，虚拟现实技术模拟出来的环境给我们的感觉也非常真实，我们可以通过任意的感觉渠道对虚拟现实技术中的世界进行感知，所获得的反馈和我们在现实世界中所获得的几乎一模一样，用这项技术模仿出来的环境具备真实环境的一切特征，是一项非常先进的仿真技术。这项技术主要具备以下三个特点。

（一）沉浸性

因为用户在使用这项技术衍生的相关产品时，沉浸在其创造出的虚拟环境中，用户根本感觉不到这个环境的虚拟性，只会认为这是完完全全的真实环境，所以这项技术可以给予用户沉浸性的体验。

（二）交互性

用户在虚拟现实技术创造出来的环境中也可以和环境中的事物进行交互，比如对虚拟环境中的物体进行触摸，用户可以获得和在真实世界中一样的触摸感受，用户还可以对这些物品进行移动或者其它方式的交互，虚拟现实技术具有交互性的特点。

（三）多感知性

用户在虚拟现实技术创设的环境中的感知并不是单一的，是用户多种感知的结合，用户在现实中拥有触觉、视觉、听觉等感知，在虚拟现实技术创设的环境中也同样拥有，而且他们在其中的感知和现实中的感知并没有什么差别，这就是虚拟现实技术的多感知性特点。

三、虚拟现实技术在文化遗产保护工作中的应用原理分析

我们国家有很多的文化遗产，但是由于这些遗产所处的地域等原因，正在遭受到自然原因的破坏，比如敦煌莫高窟，这是我们国家十分宝贵的文化遗产之一，但是由于地处西北，石窟内的壁画风化现象非常严重，即使我们国家的遗产保护工作人员也采取了一些措施对莫高窟进行保护，其保护效果依旧不能十分完美，莫高窟内的壁画主要给人们传递的是视觉信息，而虚拟现实技术也可以模拟出莫高窟的环境，给人们传递出相同的视觉信息，通过虚拟现实技术，我們可以将现实中的莫高窟搬运到虚拟世界中，人们在虚拟世界中对莫高窟的壁画进行欣赏，也和现实中的欣赏有同样的感受，虚拟现实技术不仅可以还原很多文化遗产的面貌，还可以给这些文化遗产的传播提供新的方式。

四、虚拟现实技术在旅游及旅游文化遗产数字化保存中的应用

虚拟现实技术除了可以应用在文化遗产的保护方面外，还可以应用在旅游行业，这种先进的仿真技术，可以给原来一成不变的旅游环境带来很大的变化，可以给游客提供新鲜感以及体验感，可以让旅游业拥有更大的活力，促进旅游业更好的发展。

（一）虚拟现实技术在旅游业中的应用

1.虚拟旅游

旅游是到一个新的地方了解当地的风俗文化，体验自己以前从未体验过的东西，比如见识一些以前从未见识过的风景，这些都可以成为旅游的理由和动力，比如处于内陆地区的人，想要看海，就会选择到海南等沿海地区旅游，看海是他们的旅游目的，虚拟现实技术就可以通过模拟，让他们感受到大海，这种模拟出来的感觉和真实的感觉几乎一样，人们就可以足不出户进行旅游，这种虚拟旅游所收获的知识见解和真实旅游的也一样，几乎没有差别，人们不仅可以节约很多旅游的开销，还可以节约大量的时间，或者觉得虚拟旅游太虚假的人，也可以先通过虚拟现实技术模拟一下想要去的旅游目的地，如果喜欢，再去这个地方旅游，即虚拟现实技术可以帮助人们选择旅游目的地，让旅途变得更加愉快。

2.通过虚拟现实技术进行“真实”再现

在人类的发展过程中，有很多的事物随着历史的不断推进而不见了踪影，比如已经灭绝了的很多动物，现在我们根本看不到这样的动物，了解不到这些动物的习性，但是有很多生物学家和历史学家都在对这些已经灭绝了的动物进行研究，他们知道这些动物的很多特点，我们可以根据这些特点，通过虚拟现实技术模拟出这些动物的生存环境，然后用户就可以在虚拟世界中和它们互动，由于这些动物都是根据他们的相关记录虚拟出来的，因而也和真实的动物差不多，用户不比到动物园就可以有和到动物园一样的感受，除了动物的模拟之外，历史上已经消失的建筑，例如我们国家的阿房宫，也可以通过这个技术进行模拟，用户就可以在模拟世界中参观阿房宫了。

（二）虚拟现实技术在旅游文化遗产数字化保存中的应用

虚拟现实技术的出现，让文化遗产的保护工作又迎来了一个新的契机，不仅仅可以利用这项技术保护好我们现在依旧存在的文化遗产，还可以利用这项技术还原那些已经消失在历史长河中的人类宝贵的文明财富。

1.获取文化遗产的相关数据

利用虚拟现实技术将文化遗产数字化后保存或者进行重现，那么首先就要获取到文化遗产的相关数据，比如敦煌莫高窟，要构建一个一模一样的虚拟环境，那么至少要知道莫高窟的基本数据，例如那些壁画的长宽高等数据，还有很多更精细的数据也需要获取到，只有获取到了这些数据之后，才能进行虚拟现实技术的模型搭建，否则，即使通过这项技术搭建出了相应的模型，其相似性也会变得非常低，像那些已经消失在历史长河中的人类文明财富，可以通过记载中的相关特点进行模拟的重现，例如上文提到的阿房宫，我们现在只能从历史记载中去窥见这个宫殿的面貌，这些特点也足以让我们利用虚拟现实技术模拟出一个阿房宫，虽然可能和真实的阿房宫存在一定的差别，但是也可以让我们对阿房宫的特点有着更为直观的感受。

2.虚拟模型的搭建

在获取了需要保存或者重现的文化遗产的相关数据之后，接下来的步骤就是进行模型的搭建，要将这些相关数据都输入到建模软件中，然后再通过相关操作进行模型搭建，不过在进行建模的时候，由于需要复制的文化遗产可能是大型的建筑，其特点多，而且工程量非常大，人工建模的话会耗费非常大的精力，在耗费大量精力进行建模之后，非常容易出现差错，一旦出现差错，就会造成很大的资源浪费，所以建模的这个步骤可以考虑自动化建模，需要在现有的虚拟现实技术的基础上进行探索，找到一个自动化建模的方式，这样进行的建模不仅仅可以拥有更高的建模效率，也可以节约人力物力，同时保证建模不出差错，只要提供的数据是准确的，那么自动化搭建出来的模型就基本不会有任何问题。

3.三维图形的生成

这个步骤时利用虚拟现实技术进行文化遗产数字化保存工作的关键步骤，因为通过虚拟现实技术复制出来的文化遗产能不能给人提供身临其境的感觉，关键就是看着一个步骤，这一个步骤最重要的就是图像的帧率，帧率越高图像就会越清晰，人们在进行虚拟现实体验的时候就可以获得更真实的体验，如果帧率过低，人们在进行感受的时候所看到的图像不清晰，对于复制出来的文化遗产的感受性就会降低，将会影响到人们的沉浸体验，所以在生成三维图形的时候一定要注意，帧率越高越好，技术人员要在这个过程中提供强有力的技术支持。

4.虚擬环境的显示

当三维图形生成好之后，最后一个步骤就是图形的显示以及用户对虚拟环境的体验了，图形的显示就需要用到虚拟现实技术，可以将文化遗产一比一地在虚拟环境中显示出来，然后用户使用相关的设备对虚拟环境中显示出来的文化遗产进行观察，仅仅观察还不够，用户还需要有其它感官上的体验，所以需要使用到传感器，传感器的使用可以让用户更加有身临其境的感觉，因为用户在触觉、听觉等多个层面都可以对模拟出来的虚拟文化遗产进行感受，用户就会拥有更为立体的体验，可以通过虚拟现实技术获取到文化遗产的相关信息，这些信息也完美复刻了现实中的文化遗产，用户在虚拟环境中进行感知和现实中其实并无差别，这样就可以实现旅游文化遗产的数字化保存，即使我们现实中的文化遗产因为自然的不可干预的原因受到了一定程度上的破坏，我们也可以在虚拟现实中窥见他完整的样子。

五、结语

现实中的旅游文化遗产因为人为的或非人为的因素，有很多都在遭受破坏，即使凭借现在的保护技术也难以进行非常全面的保护，特别是旅游行业对于文化遗产的破坏最大，因为大量的游客会给保护工作带来非常大的压力，这些文化遗产一旦遭受了破坏，我们就很难再在现实当中重现他们的样子，利用虚拟现实技术却可以进行一比一的模拟，在模拟出来的环境中，这些文化遗产依旧是他们原来的样子，我们依旧可以对他们进行感知，依旧可以获取到他们的信息，还可以对他们的这些信息进行更直观地感受，在旅游文化遗产的数字化保存方面，虚拟现实技术无疑是一项十分适合的技术。