虚拟现实技术在青岛市历史城区传承保护研究中的应用

安颖 　万蕾

【摘要】以中山路为代表的四方路历史文化街区作为市中心主要商业街区占有重中之重的位置，并且大鲍岛承载了青岛人的创业与发展史，是青岛本地商业与发展的源头。笔者通过实地调研并制作青岛中山路在线虚拟现实展馆深入研究虚拟现实技术在青岛市历史城区传承保护研究中的应用。将中山路历史文化街区采用虚拟现实（VR）技术呈现，并配合全景航拍技术、音频、视频、互动等展现手段，制作青岛中山路在线虚拟现实博物馆。希望虚拟现实技术的应用能推进青岛市历史城区传承保护方式革新和技术创新，为青岛市历史城区的传承和保护提供新的途径。

【关键词】虚拟现实;青岛市;历史城区;中山路;历史文化街区

【中图分类号】G124            【文献标识码】A           【文章编号】2096-8264（2022）21-0080-03

【DOI】10.20024/j.cnki.CN42-1911/I.2022.21.025

基金项目：本文为青岛市双百调研工程2021年度课题，课题名称：“虚拟现实技术在青岛市历史城区传承保护研究中的应用——以中山路历史文化街区为例”（项目编号：2021-C-7）。

青岛市北区历史文化街区包括四方路历史文化街区、黄台路历史文化街区、上海路武定路历史文化街区、馆陶路历史文化街区、无棣路历史文化街区、信号山（三江路）历史文化街区、长山路集中片区。其中以中山路为代表的四方路历史文化街区作为市中心主要商业街区占有重中之重的位置，并且大鲍岛承载了青岛人的创业与发展史，是青岛本地商业与发展的源头。

一、虚拟现实技术在青岛中山路历史文化街区传承保护研究中的应用

（一）对中山路历史文化街区的调研

中山路南起兰山路、北至胶州路，是青岛最早开辟的道路之一，最早可以追溯到明朝，与青岛的渔业码头、商贸关联密切，由通往前海的乡间小道逐渐演变成了海滨货运道路，老青岛人称之为大马路。中山路长1295米，1897年德占时期被称作斐迭里街，1914年日占时期被称作静冈町，1922年更名为山东路，1929年为纪念革命领袖孙中山先生更名为中山路。一百多年来，这条路从一条通往前海码头的货运道路发展成为青岛历史最悠久的商业街。作为曾经青岛最繁华的商业街，中山路上涵盖了人们的衣食住行，有很多老牌店铺：位于中山路146号甲的老饭店春和楼始建于1891年，连通了中山路和河北路的小吃街劈柴院可以追溯到1902年，位于中山路141-1号的帽子老店盛锡福创立于1911年，位于中山路131号的老照相馆天真摄影初创于1921年，坐落中山路97号的中国电影院是青岛市最早放映国产电影的电影院，位于中山路168号的老店亨得利源自1924年，目前涵盖了钟表、手表、眼镜等多个行业。中山路也是青岛文化中心，聚集了大量报社：红砖楼为1901年创办的《胶州报》，海军俱乐部为《青岛公民报》，中山路6号为《青岛公报》和《联青晚报》，中山路58号为《民国晚报》，中山路74号为《青岛晨报》，中山路160号为《济南日报青岛版》。

但是近几十年来，由于城市现代化建设步伐加快，很多新建的现代化建筑破坏了原本中山路的历史文化建筑风貌，还有一些商家和住户在传统历史文化建筑周围违规搭建的外延建筑破坏了中山路原有的风格统一的传统德式建筑风貌，影响了道路建筑的整体风格。其次，由于中山路上的历史文化建筑大多数都还作为商业店铺使用，很多商家私自在建筑外墙上搭建了风格各异的大型广告牌，对传统建筑造成了一定规模的破坏，影响了建筑外观。此外，在劈柴院等棚户区较为集中的区域有很多小吃摊和杂居住户，带来了严重的火灾隐患。

（二）研究的必要性

针对上述调研中存在的问题，为了沉淀老城建筑肌理，再现里院建筑过往繁华，目前青岛市政府已经开始了违章搭建的外延建筑和广告牌的拆除工作和历史文化建筑和里院建筑的修复工作，对存在火灾隐患的棚户区和小吃街也进行了统一的规划和整改工作。但只在整改中也发现了很多急需解决的问题，由于建筑年代久远，部分建筑破坏严重，被改建得面目全非，又缺少相关原始图片和文字资料，很难完全恢复建筑原貌。而且为了方便后人区分真正的原有文化历史建筑和后期新修缮的建筑部分，修缮工作中要做好记录工作，修复部分所使用的建筑材料也要和原有材料进行区分。因此虚拟现实全景实拍技术在此过程中有极大的使用价值，可以在建筑修缮过程中进行全方位地拍摄不放过任何的细节，更能在修缮前后进行对比拍摄，详细记录修缮过程中的变化，作为史料进行保存，方便后人调研。一些重要建筑还可以利用航拍技术进行全方位环绕视频拍摄，多角度记录建筑的外形。还有一些典型的建筑局部细节可以利用三维扫描技术，将现实中的实物扫描生成数字三维模型，这些三维模型能够完全写实的还原事务上的细节。其实三维扫描模型在法國巴黎圣母院被烧毁后的修缮工作中就起了十分重要的作用，幸好在烧毁前电子游戏《刺客信条：大革命》的制作人员对烧毁前的巴黎圣母院进行了全方位地三维扫描及电子三维模型重建，保留了较为精确和详实的数据。数字模型真实还原了巴黎圣母院里的每块石头和每件雕塑等大量细节，让这座几百年的建筑可以在大火之后浴火重生。

虚拟现实技术，英文名Virtual Reality，简写作VR，包括虚拟现实全景实拍技术、三维扫描建模技术、虚拟现实互动展示技术等高新技术，是近年来青岛市经济重点扶持项目，青岛市政府在青岛市西海岸新区灵山湾影视文化区核心地带新建了青岛国际虚拟现实产业园。在线虚拟现实博物馆可以利用发达的网络快速传播和推广，让更多人了解青岛历史城区，热爱青岛历史城区。让大众能够通过网络全方位无死角观察青岛历史城区各个角度的细节，体验青岛历史城区的魅力。通过中山路历史文化街区在线虚拟展馆中大量的纪实性实拍影片和动画演示短片，大众还可以深入了解青岛历史城区的历史渊源和发展变化，全面了解掌握青岛历史城区传承与发展的现实情况。

此外，中山路有130多年的发展历史，这些历史是青岛人代代相传的记忆，但是这些记忆会因为年代久远逐渐变得模糊。即便是现在，也只有部分年纪较大的老人可以依稀回忆起当年的繁华和历史，聊起流传在街头巷尾的关于中山路的传奇故事。这些数不清的老故事都可以用动画技术或影视拍摄还原重现，并将这些还原的经典故事做成视频放到在线虚拟现实博物馆中的相应建筑的连接按钮里，让观者可以在观看建筑的同时通过这些故事片了解当时建筑里发生的传奇故事，学习老一辈人的勤奋节俭、刻苦自强的精神，让优秀的传统文化故事继续流传下去。

（三）研究的具体方法

笔者计划通过实地调研并制作青岛中山路在线虚拟现实展馆深入研究虚拟现实技术在青岛市历史城区传承保护研究中的应用。将中山路历史文化街区采用虚拟现实（VR）技术呈现，并配合全景航拍技术、音频、视频、互动等展现手段，制作青岛中山路在线虚拟现实博物馆。

前期进行市场调研与分析，比较系统地掌握青岛历史城区的形成和发展过程，探寻出青岛历史城区与虚拟现实技术融合的契合点创新处在前期青岛历史城区分析和素材收集整理的基础之上，结合我国历史城区成功的推广方法，探索合理的青岛历史城区文化推广策略。使得青岛历史城区文化潜移默化渗透到人们的生活，扩大青岛历史城区的影响力。中期在调研分析基础上制作中山路历史文化街区在线虚拟现实博物馆，面向社会开放，并收集反馈资料，进一步调研线虚拟现实展馆在青岛市历史城区传承保护过程中的应用价值。后期将推广到各级学校、相关单位和普通民众中，定期举办青岛历史城区文化艺术节活动，在艺术节上用高级沉浸式虚拟现实穿戴式设备展示青岛历史城区虚拟现实博物馆。研究最后对实现过程进行总结分析，收集整理调查数据和反馈意见，分析推广程度和应用价值度。并且研究方向偏向技术应用与实际创新型研发，并不仅仅是停留于理论研究层面。研究过程中将对青岛历史城区进行详细梳理，对存在的问题进行分析，并对它们今后的发展趋势进行展望。

二、虚拟现实技术在青岛市中山路历史文化街区

传承保护中的应用现状及改进措施

（一）应用现状

目前百度地图等网站上已经有青岛中山路的全景地图，但是由于这些全景地图的使用目的是作为全景导航，所拍摄的全景图效果并不理想。主要存在以下几点问题：首先，这些全景图也没有从艺术角度考虑取景和构图，只是具有简单的导航功能的全景地图，取景点多为各个支路的路口，并没有突出有历史意义的主要建筑。其次，由于是用汽车车载全景相机拍摄，由于拍摄时运载全景相机的车辆不能让两边路过的车辆在路中间随意停靠，这就造成很多路两边的建筑被来往车辆遮挡严重，并且由于是车载全景相机拍摄，拍摄的视角和车辆一样高度，这样只能看到路两边的门面房，看不到门面房后面具有青岛特色的里院建筑。最后，这些全景地图没有考虑到拍摄需要晴朗的天气，都是在阴天或雾霾天气拍摄，天空呈现灰白色，不能突出青岛“碧海蓝天、红瓦绿树”的优美环境。

（二）改进措施

针对上文提出的应用现状中出现的主要问题，笔者采用以下方法予以解决：首先，作为历史文化街区保护与传承使用的全景图，应该从历史与艺术双重角度去选取全景的拍摄点，寻找能够凸显中山路历史价值的景点进行全景拍摄和多角度的视频拍摄。通过笔者实地调研，能够中山路有很多具有历史文化价值的建筑，其中不乏很多国家级和省市级的重点历史建筑，在此笔者仅选取以下几处有代表性的建筑进行全景拍摄：青岛国际俱乐部旧址、胶州旅馆旧址、青岛德国海军俱乐部旧址、八大银行旧址、青岛天主教堂、胶澳商埠电器事务所旧址。

其次，为解决车载全景相机拍摄角度和拍摄位置的局限性，笔者采用大疆御2航拍器搭载的全景相机进行拍摄。航拍器可以在中山路上选取的典型建筑上空进行高空定位全景拍摄，这样拍摄出的全景图可以从高空俯瞰整个中山路上的知名建筑，了解各个建筑之间的空间方位关系，并且可以观察到路两边的具有青岛典型特色的里院建筑群。由于是高空取景，也可以让观者清晰地看到整个中山路各个路口和支路的结构和走向。

最后，为了凸显青岛的旅游口号“碧海蓝天，红瓦绿树”，选择晴朗的白天和夜晚进行拍摄。夜晚拍摄的镜头是为了彰显中山路作为主要商业街夜晚的繁华。

三、青岛中山路历史文化街区在线虚拟现实（VR）

博物馆的制作

笔者将拍摄的多张全景图导入相关软件生成青岛中山路历史文化街区在线虚拟现实（VR）博物馆链接，观者点开链接通过电脑或手机屏幕观看就能观看到如下图1所示正常无畸变的全景效果图。在电脑端用鼠標点击左键左右滑动或在手机端用手指在手机屏幕上滑动可以看到这个拍摄点前后左右上下720度全方位任意角度的画面。

笔者将一系列这种航拍全景图制作成了可以在线观看的全景网站，点进该网站可以通过点击如图1中画面底端中间的点击前进箭头按钮沿着中山路在各个拍摄点中间跳转，观看不同位置的航拍全景图，就像观者真的乘上了航拍器在中山路上空自由飞行。笔者沿中山路从北端立交桥拍到南端栈桥海边，全线七个点，每个点都可以看到全景的不同角度。如果使用可插入手机的全景VR眼镜，例如暴风影音出品的暴风魔镜VR眼镜、小米VR眼镜、爱奇艺VR眼镜，可以点击图1中画面右端从上往下数第二个按钮，手机屏幕会自动切换成VR眼镜模式，然后将手机插入VR眼镜，把眼镜戴到头上就可以享受沉浸式的全景观看体验。为了方便观者全方位了解中山路上的典型历史文化建筑，在全景图中的典型建筑上都添加了小手形状的视频或图片按钮，按钮上标有典型建筑的名字，点开按钮可以跳转到该建筑的多角度视频或图片。视频和图片均为笔者拍摄和制作，图片上配有该建筑的照片和相关文字说明。

四、结语

综上所述，虚拟现实技术能够促进青岛市历史城区传承保护体系、模式、机制、形式等相关成果的日趋繁荣。虚拟现实技术的应用能推进青岛市历史城区传承保护方式革新和技术创新，为青岛市历史城区的传承和保护提供新的途径。根据笔者研究成果，在相关院校的动画教学中可以引导进行具有中山路历史文化街区特色的虚拟现实作品的设计创作。借由中山路历史文化街区和虚拟现实博物馆表现形式，将中山路历史文化街区进行重新开发创造，赋予它新的精神内容与艺术活力，采用虚拟现实博物馆的表达方式，让年轻人沐浴传统文化，享受青岛市历史城区带来的潜移默化熏陶，对传承中山路历史文化街区、发展虚拟现实产业都有重要意义。

参考文献：

[1]周宫庆.基于旧城更新视角下的山东历史城区保护探究——以青岛市为例[J].城市建筑，2019，（9）：20-22.

[2]李志刚.历史城区基础信息获取与应用关键技术研究——以青岛市为例[J].城市勘测，2020，（12）：46-50.

作者简介：

安颖，女，山东青岛人，硕士研究生学历，讲师，研究方向：虚拟现实、动画。

万蕾，女，山东青岛人，硕士研究生学历，副教授，研究方向：三维建模、动画。