新媒體技術在文化遺產(chǎn)保護的應用研究

摘 要：我國文化遺產(chǎn)蘊含著中華民族特有的民族智慧，對文化遺產(chǎn)傳承的保護使得我們的傳統(tǒng)文化得以延續(xù)。如今各種新媒體交互方式伴隨著科技的發(fā)展不斷涌現(xiàn)，其中增強虛擬現(xiàn)實技術的應用在很多領域中并且起到了重要的作用，且其作為新媒體技術中的一種在文化遺產(chǎn)保護中也帶來了新鮮的血液。本文結(jié)合實例，闡述了新媒體技術手段對文化遺產(chǎn)保護的優(yōu)勢，利用新媒體技術的力量，可以極大地拓展和加強文博展館文物的展覽展示范圍，并具有更好地傳播力與影響力，為我國的文化遺產(chǎn)保護事業(yè)擴大影響力。

關鍵詞：文物遺產(chǎn)保護；新媒體技術；增強虛擬現(xiàn)實

1 我國文化遺產(chǎn)保護的現(xiàn)狀

常見的文物保護主要以展陳展示、文物修復和復原為主。在一般的展館中面對游客的往往是現(xiàn)代的復制品，這樣的展示方式，復制品很難準確復原出文物的神韻，也是為了保護珍貴文物的無奈之舉。但即便是復制品，游客也是無法近距離接觸的，這不僅讓游客與文物之間形成了天然的溝壑，也影響了開展文物保護的教育。那么，該用何種方式讓文物的展示更貼近游客，同時還可以更精確的重現(xiàn)文物的形象、美感和文化精髓呢？

2 新媒體技術的優(yōu)點與技術解析

眾所周知，現(xiàn)在是一個信息高速發(fā)展的時代，人人都可以擁有接入互聯(lián)網(wǎng)的信息終端，手機已經(jīng)作為生活的重要組成部分，影響了我們的生活和行為。在新媒體技術中，增強虛擬技術算是比較新的一種圖像技術，它的出現(xiàn)為文物的展覽展示帶來了新的機會和可能。

增強虛擬現(xiàn)實是利用帶有圖形計算功能的電子攝像設備，將虛擬的二/三維物體投影到真實環(huán)境圖像中的全新技術。它將真實世界與虛擬空間的界限打破，讓虛擬的圖形和物體可以疊加在我們雙眼可見的真實環(huán)境中，從而帶來全新的視覺體驗。增強虛擬現(xiàn)實技術所帶來的視覺沖擊力是傳統(tǒng)的效果圖、復原模型、和影片動畫等手段無法比擬的，而基于移動電子設備和互聯(lián)網(wǎng)的特性，又讓該技術擁有更大的用戶群和更快的傳播速度。我們可以利用該技術為文物提供數(shù)字化、網(wǎng)絡化、移動化的服務，使更多脆弱、珍貴、不便展示的古文物，用數(shù)字化的方式來到我們眼前。

增強虛擬現(xiàn)實技術是靠圖像的一些圖形特征識別來建立識別的依據(jù)，在獲取被拍攝物體的信息圖形數(shù)據(jù)后，再將三維或者二維的圖形疊加在實拍的圖像之上，從而實現(xiàn)虛實結(jié)合的視覺效果。這樣說也許有些復雜，用我們熟知的“二維碼”舉例，增強虛擬現(xiàn)實技術就是用攝像頭去拍攝或掃描基于文物或圖形的復雜“二維碼”，再將我們設定好需要呈現(xiàn)的圖形信息疊加在拍攝的畫面上。但增強虛擬現(xiàn)實技術的門檻并不低，就拿這個“二維碼”來說，同時要掃描和分析圖像的明暗、輪廓、對焦的深度、物體和圖像的反射和高光對于拍攝的影響，這一切都要在攝像頭對準文物的一瞬間完成！其難度是可想而知的。除了圖像識別這一難點，還有非常重要的文物復原、復建。常見的文物復原是雕塑和繪畫的過程，工匠和藝術家對文物形態(tài)的理解千差萬別，手工測量和制作出的文物磨具翻制出的文物復原品，充滿了不確定的因素，讓文物的復原和復建成了一個藝術化加工的再過程。而且，文物本體上歷史帶來的銹蝕、風化、污痕、傷疤是手工難以精確復制的，這些歷史的“年代感”在復原品上是無法體現(xiàn)的，也就給游客帶來了做舊如新的隔閡感受。而數(shù)字化的手段，就不會有這樣的問題，通過精確的三維掃描，我們可以將文物的每一寸肌理、每一寸“皮膚”，以數(shù)字化模型和貼圖的方式精確的重建，再通過三維軟件的修飾，配合數(shù)據(jù)化的專業(yè)軟件可以讓珍貴的文物完整無缺的復制到計算機當中。這些數(shù)字化的工具、流程和技巧，是手工制作無法模仿和復制的。

3 文物的數(shù)字化復建

在具體的案例中，常見的方式是使用多個專業(yè)軟件來完成整套的文物數(shù)字化復建，不同的公司會有針對公司項目流程的細微調(diào)整，本文中列舉的流程僅代表較為常規(guī)的增強虛擬現(xiàn)實項目制作。

首先，將文物由工作人員移至較為安全的拍攝場所，利用高精度的單反相機，多角度的拍攝下文物的各個角度，充分保證拍攝的細節(jié)到位，同時要留意拍攝環(huán)境的燈光和環(huán)境不要對文物造成傷害。在拍攝結(jié)束后將整理的數(shù)字圖像文件導入Agisoft PhotoScan軟件中生成基于圖像點云的三維模型，并根據(jù)圖像信息生成真實的三維貼圖備用。

此時軟件生成的三維模型體量巨大，而且會存在許多無效的數(shù)據(jù)信息，下一步需要利用三維軟件對原始的模型數(shù)據(jù)進行修改和精簡，并結(jié)合二維軟件修飾和補充貼圖中損失的圖像信息?？衫肁utodesk公司的三維平臺軟件如Maya或者3Dmax，對原始的三維模型進行刪減，去除模型表面及外側(cè)多余或不規(guī)則物體，使模型盡可能符合文物的本來面貌。在二維軟件中，如Adobe Photoshop中對生成的原始貼圖信息進行修飾，盡可能平衡和處理光影效果，修正色差及質(zhì)感問題，使貼圖的表現(xiàn)與文物的肌理保持一致。一切整理修飾到位后，可以在三維軟件中對文物的數(shù)字化模型進行渲染測試，多角度觀察發(fā)現(xiàn)并盡量解決問題。

4 增強虛擬現(xiàn)實技術制作過程

在三維軟件中測試無誤后，該模型就可以結(jié)束數(shù)字化重建的過程，進入增強虛擬現(xiàn)實制作的過程了。

目前較為主流的增強虛擬現(xiàn)實制作平臺為Unity3D，該軟件主要用于游戲的開發(fā)及制作，隨著高通等公司在增強虛擬現(xiàn)實技術領域的投入，圍繞該軟件已經(jīng)有數(shù)款增強虛擬現(xiàn)實的開發(fā)插件可供使用。本文所示的文物復建案例就是利用Unity3D結(jié)合高通插件所完成的。增強虛擬現(xiàn)實的前期圖像識別是基于高通官方的云計算平臺實現(xiàn)的，首先把需要匹配的圖像內(nèi)容上傳至云計算平臺，通過計算生成用于Unity3D所需的package文件，該文件包含了匹配圖像的識別信息。將package文件和之前生成的文物數(shù)字化三維模型一起導入Unity3D中，進行增強虛擬現(xiàn)實的編輯合成，通過ARcamera拾取到符合的識別圖像，并將三維模型鏈接到該識別圖像上。最終通過Unity3D輸出用于移動端的App程序，上傳至網(wǎng)絡或軟件市場后，就可以為用戶所下載使用了。（圖1）

5 結(jié)束語

通過增強虛擬現(xiàn)實技術對文物的數(shù)字化復建，不僅可以讓文物不受損壞且精確的復原到我們面前，讓高高在上的文物走出博物館和展覽柜來到我們的生活中，還可以讓更多的人了解、熟悉、傳播文物知識，讓文物的保護不再是少數(shù)人的事情，進一步促進我國文物保護意識的提高。希望在不久的將來，基于新媒體技術的文物數(shù)字化復建可以更加普及、更加大眾化，讓新技術更好地服務于我們的生活。

作者簡介：張帆（1984—），女，山西太原人，碩士，內(nèi)蒙古師范大學國際現(xiàn)代設計藝術學院講師，研究方向：新媒體，互動，動畫，兒童教育。