基于數(shù)字終端的文化遺址虛擬化展示與保護(hù)方法設(shè)計(jì)探究

楊涵茜

摘 要：我國(guó)是一個(gè)文明古國(guó)，文化遺址是我國(guó)文化遺產(chǎn)中重要的組成部分，它是研究古代歷史、藝術(shù)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的極其珍貴的實(shí)物資料。但是隨著時(shí)間的流逝，一些年代久遠(yuǎn)的歷史文化遺產(chǎn)正在經(jīng)受著不同程度的損害，這讓古遺址文化的傳承與發(fā)揚(yáng)遭遇了空前的挑戰(zhàn)與危機(jī)，而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為數(shù)字化手段的一種方法，對(duì)我國(guó)的古遺址數(shù)字保護(hù)有著極其重大的意義，本文提出以安陽(yáng)羑里城數(shù)字化虛擬保護(hù)設(shè)計(jì)為例，對(duì)遺址文化的數(shù)字化虛擬保護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，借助該典型案例開展對(duì)文化遺址數(shù)字化虛擬保護(hù)設(shè)計(jì)的研究，為在新的經(jīng)濟(jì)與科技背景下保護(hù)遺址文化探索更的可能性。

關(guān)鍵詞：文化遺址；虛擬現(xiàn)實(shí)；羑里城；三維；文化保護(hù)

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與文化遺址的保護(hù)

文化遺址是一個(gè)國(guó)家文化遺產(chǎn)中珍貴的組成部分，是國(guó)家和民族的珍貴財(cái)富，如敦煌莫高窟、洛陽(yáng)龍紋石窟、安陽(yáng)殷墟等。這些文化遺址作為不同時(shí)期文化信息的載體，為我國(guó)古代歷史文化的研究以及藝術(shù)和科學(xué)新技術(shù)的發(fā)展提供了極其重要的實(shí)物資料。隨著城市現(xiàn)代化、鄉(xiāng)鎮(zhèn)城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，現(xiàn)存文化遺址的保護(hù)與開發(fā)工作正在面臨著諸多問題，由于風(fēng)雨侵蝕等自然因素以及旅游開發(fā)等人為因素的影響，我國(guó)現(xiàn)存的文化遺址在不同程度上正在遭遇著破壞或腐蝕；另一方面，文化遺址如何能在更大更廣的范圍內(nèi)向世界展示其蘊(yùn)含的獨(dú)特歷史文化、藝術(shù)價(jià)值和科學(xué)參考價(jià)值，使其得以保護(hù)和展示、傳承和發(fā)揚(yáng)，并保證文化旅游價(jià)值，是文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域需要探索和解決的重要難題。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步與網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的普及，數(shù)字技術(shù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)迅速得以應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，使用戶沉浸到該環(huán)境中。利用三維技術(shù)和虛擬展示等可以對(duì)文化遺址的原始風(fēng)貌進(jìn)行虛擬復(fù)原和模擬，探索更生動(dòng)的信息表達(dá)方式；將文化遺址進(jìn)行高精度的數(shù)字化保存，獲取珍貴的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有助于文化遺址的修繕和復(fù)原工作；利用互聯(lián)網(wǎng)的游客可以不受時(shí)間、地域、空間的限制，隨心所欲地對(duì)虛擬展館進(jìn)行自由游覽與交互，避免和減少游客對(duì)文化遺址實(shí)物的直接觸摸引起的文物損壞等現(xiàn)象的發(fā)生；通過打造一個(gè)為游客提供在線漫游、參觀、教育、娛樂等多功能體驗(yàn)的平臺(tái)，不僅能夠較好的解決古遺址保護(hù)的條件和場(chǎng)地的制約，也更有效的拓展了遺址的保護(hù)、展示與研究的新領(lǐng)域。所以利用虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行遺址文化的保護(hù)和傳播是歷史發(fā)展的必然，也是時(shí)代發(fā)展的要求。

2 文化遺址虛擬化保護(hù)研究現(xiàn)狀

一些經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家較早地開展了對(duì)遺址文化的保護(hù)工作，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為數(shù)字化手段的一種，將文化遺址的復(fù)原、展示和保護(hù)工作推進(jìn)到了一個(gè)全新的階段。歐美一些國(guó)家利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)已經(jīng)保存的文化遺產(chǎn)進(jìn)行傳播和展示，如美國(guó)的虛擬龐貝城等；新加坡Visual Factory公司與新加坡國(guó)家遺產(chǎn)文物局合作，為亞洲文明博物館、新加坡國(guó)家博物館、新加坡美術(shù)館等6家文博機(jī)構(gòu)創(chuàng)建了整套的3D虛擬在線展廳，世界各地的用戶可以通過這一平臺(tái)參觀新加坡的知名博物館。

與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)文化遺址的虛擬保護(hù)建設(shè)還處于初級(jí)階段，大多數(shù)停留在文化遺址宣傳的網(wǎng)站階段，表現(xiàn)形式多為圖片、文字內(nèi)容、FLASH動(dòng)畫和遺址的展訊動(dòng)向等二維網(wǎng)頁(yè)形式，受眾被動(dòng)接受信息缺乏沉浸感和趣味性。其次，虛擬展示系統(tǒng)不夠完善，很大程度上它只是作為文化遺址的一個(gè)信息發(fā)布平臺(tái)，沒有將文化遺址在互聯(lián)網(wǎng)上的功能進(jìn)行挖掘和延伸。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，國(guó)家加大了對(duì)遺址文化的保護(hù)與文化軟實(shí)力的投入以及政策上的扶持力度。20世紀(jì)90年代后期，故宮博物院、首都博物館等率先將部分內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字化制作并上傳至互聯(lián)網(wǎng)，開辟了國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)虛擬博物館的先河。2013年我國(guó)第一個(gè)360°全景虛擬博物館開放的中華藝術(shù)宮藝術(shù)數(shù)字博物館開放，為珍貴藏品的數(shù)字檔案管理和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。故宮博物院與IBM合作開發(fā)的紫禁城虛擬世界“超越時(shí)空的紫禁城”是我國(guó)第一個(gè)通過互聯(lián)網(wǎng)展示文化古遺址的3D虛擬世界，網(wǎng)民們通過網(wǎng)絡(luò)可瀏覽三維的故宮建筑、古文物以及古代人物，通過對(duì)頁(yè)面的點(diǎn)擊交互可查閱遺址詳情等。

目前文化遺址虛擬化實(shí)現(xiàn)方法類型主要分為如360°全景或者720°全景的基于照片的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法和基于三維造型的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，而我國(guó)利用三維現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景對(duì)文化遺址進(jìn)行展示的系統(tǒng)較少，但是360°全景甚至720°全景漫游是無(wú)法達(dá)到基于三維造型的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所營(yíng)造的“沉浸感”的。

3 羑里城數(shù)字化保護(hù)的背景與意義

羑里城遺址，位于河南省安陽(yáng)市湯陰縣城。作為第四批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位，它是新石器時(shí)代、商、周遺址，是世界遺存最早的國(guó)家監(jiān)獄，是周易文化發(fā)祥地。它以博大精深的文化內(nèi)涵而名揚(yáng)海內(nèi)外，是展示中國(guó)文化精神的一扇窗。

“八卦”是中國(guó)傳統(tǒng)文化的重要部分，而位于羑里城遺址的八卦陣便成了凸顯八卦知識(shí)、傳播天人合一思想的良好平臺(tái)。羑里城遺址與中國(guó)古代文化傳統(tǒng)緊密相連，是中國(guó)文化傳統(tǒng)發(fā)生的地方，是鏈接炎黃子孫的一個(gè)至關(guān)重要的節(jié)點(diǎn)。

雖然羑里城景區(qū)內(nèi)的實(shí)體設(shè)施基本具備，但是缺少對(duì)遺址的數(shù)字化虛擬化保護(hù)和管理。目前，羑里城的宣傳網(wǎng)站是依附于河南省湯陰縣旅游局官網(wǎng)，并且是羑里城唯一一個(gè)在線景區(qū)360。全景漫游系統(tǒng)，是作為羑里城景區(qū)網(wǎng)頁(yè)頁(yè)面中的一個(gè)功能模塊存在的。該漫游系統(tǒng)入口的擺放位置不是很醒目，界面風(fēng)格較為單調(diào)缺少民族元素，可瀏覽的信息內(nèi)容有限，交互方式單一，沉浸感較差。如果想要打破這種簡(jiǎn)單的瀏覽方式，使游客更加沉浸式地參與虛擬互動(dòng)和交互，這就需要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)等打造一個(gè)多維度的羑里城遺址虛擬現(xiàn)實(shí)交互體驗(yàn)平臺(tái)，增強(qiáng)頁(yè)面信息的感染力和表現(xiàn)力，將遺址文化得以數(shù)字化保護(hù)的同時(shí)，潛移默化地激發(fā)游客對(duì)遺址文化的認(rèn)同感。

4 羑里城數(shù)字化虛擬保護(hù)與設(shè)計(jì)理念

4.1 遺址古物的再現(xiàn)和文化的復(fù)原

通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的智能技術(shù)，將羑里城遺址建筑及文物展品等通過三維創(chuàng)作的數(shù)字化形式進(jìn)行展示、宣傳、研究與教育，搭建出一個(gè)完整的羑里城虛擬遺址三維互動(dòng)平臺(tái)。打破文物在保存環(huán)境與技術(shù)上的局限，以及遺址在時(shí)間和空間的局限，通過多媒體技術(shù)和多數(shù)據(jù)通道方式開發(fā)多種展示和知識(shí)傳播途徑，加強(qiáng)遺址文化的展示和教育功能的深度與廣度。

4.2 遺址歷史文化的保護(hù)與宣傳

通過數(shù)字三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將羑里城遺址的場(chǎng)地、建筑及展品等進(jìn)行三維創(chuàng)作的復(fù)制，建立出一個(gè)完整的虛擬現(xiàn)實(shí)展示交互系統(tǒng)，游客可以對(duì)將羑里城遺址的方位格局以及建筑的內(nèi)部和外部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行自由行走和三維漫游任意瀏覽，如果遇到感興趣的文物展品，通過鼠標(biāo)的點(diǎn)擊觸發(fā)查看該物品的三維展示詳情；通過查詢和定位的功能，使游客迅速查詢遺址信息，了解當(dāng)前所處位置，以及隨意切換位置，“穿越”各個(gè)景點(diǎn)；同時(shí)，通過設(shè)立一些如“遺址概況”“精品文物”“文獻(xiàn)資料”“八卦課堂”等專題和模塊，體現(xiàn)了歷史與文明的關(guān)系，使得游客在瀏覽過程中了解遺址文化的背景及內(nèi)容，從而獲得新的知識(shí)，遺址的歷史文化通過游客的參觀瀏覽與互動(dòng)潛移默化的方式中影響著游客，并得到了更深層次的文化認(rèn)可；“在線商鋪”可以將線上與線下的資源進(jìn)行整合，使得遺址文化得到全方位多層次的宣傳與保護(hù)。

4.3 基于遺址文化的界面視覺設(shè)計(jì)

羑里城數(shù)字化虛擬漫游系統(tǒng)作為一個(gè)信息傳遞、資源展示、文化宣傳的大平臺(tái)，遺址地域文化通過虛擬交互與該平臺(tái)進(jìn)行結(jié)合，可以使羑里城遺址的周易文化和特色得以傳播與推廣，提高周易文化的知名度和影響力。首先，界面設(shè)計(jì)要符合人機(jī)交互的人性化設(shè)計(jì)，主頁(yè)面與子頁(yè)面間要實(shí)現(xiàn)良好的層級(jí)關(guān)系和閱讀欣賞順序，并且超級(jí)鏈接可以快速地使游客進(jìn)入三維漫游系統(tǒng)進(jìn)行瀏覽以及快速的顯示游客所點(diǎn)擊對(duì)象的媒體信息；各界面要使游客快速有效地接受遺址文化信息內(nèi)容，避免花哨和雜亂，通過較為合適的視覺表達(dá)形式來(lái)滿足游客的瀏覽需要，使游客對(duì)界面進(jìn)行有效的閱讀和瀏覽；在界面視覺設(shè)計(jì)中，注重遺址文化特色和代表性，例如通過加入具有周易文化特征的創(chuàng)新設(shè)計(jì)元素，挖掘周易八卦圖在設(shè)計(jì)中應(yīng)用的諸多可能性，在視覺上探索周易文化與界面設(shè)計(jì)的契合點(diǎn)；利用信息關(guān)聯(lián)和音視頻功能等多媒體技術(shù)的應(yīng)用，可以增強(qiáng)該平臺(tái)的表現(xiàn)力和娛樂性，在界面中通過設(shè)置音量、開關(guān)等按鈕，方便游客對(duì)音視頻的控制；由于羑里城擁有著三千年的悠久歷史，在界面的色彩定位上可選擇較為深沉穩(wěn)重的顏色從而使界面具有文化的厚重感和歷史的神秘感。

5 結(jié)語(yǔ)

三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，將文化遺址進(jìn)行虛擬復(fù)原，為游客打造一個(gè)線上瀏覽與體驗(yàn)的文化遺址三維互動(dòng)平臺(tái)，使文化遺址在數(shù)字空間得以再生和延續(xù)，彌補(bǔ)文化遺址受到空間與自然環(huán)境限制的不足。要注重遺址文化的特色和代表性，挖掘遺址特色民俗、文化的視覺符號(hào)，用合理有效的表達(dá)方式可以將遺址的文化信息更好更效率地使受眾接收，為文化遺址的保護(hù)與對(duì)外交流提供了一種全新手段。

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