基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的云南少數(shù)民族建筑數(shù)字化保護(hù)研究

鄒治豪 張?bào)闳?/p>

傳統(tǒng)的建筑數(shù)字化保護(hù)手段局限性較多，無法體現(xiàn)建筑應(yīng)有的體量感、空間感，與觀眾缺乏基本地互動(dòng)。而近幾年逐漸成熟的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)則恰好解決了這些問題。在少數(shù)民族建筑數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域使用最新的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)具有體驗(yàn)更逼真，沉浸感更好，發(fā)展?jié)摿Ω蟮葍?yōu)勢(shì)。也有缺乏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、制作難度高等技術(shù)問題。從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是少數(shù)民族建筑數(shù)字化的必然趨勢(shì)。

一、前言

云南是少數(shù)民族傳統(tǒng)建筑最為集中的地區(qū)之一。少數(shù)民族的傳統(tǒng)建筑歷史文化悠久，是一筆寶貴的文化遺產(chǎn)，非常具有研究?jī)r(jià)值和研究意義。目前，隨著旅游業(yè)地飛速發(fā)展和城市化的進(jìn)程，城市的開發(fā)規(guī)劃與這些傳統(tǒng)建筑產(chǎn)生了一定的矛盾與沖突，不少有研究、保存價(jià)值的建筑得不到妥善的保護(hù)，出于長(zhǎng)遠(yuǎn)地考慮，對(duì)于這些寶貴的文化遺產(chǎn)最好地保存與保護(hù)手段就是基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的數(shù)字化保護(hù)，因?yàn)閿?shù)字化保護(hù)受環(huán)境影響較小，在一定條件下甚至可以做到永久保存。目前國(guó)內(nèi)外的建筑數(shù)字化保護(hù)手段中的所謂虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)大多都是采用照片、影片、3dmax模型、效果圖等相對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)手段。采用這些數(shù)字手段雖然能較好的反映傳統(tǒng)建筑的環(huán)境、整體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等細(xì)節(jié)，但無法真實(shí)還原傳統(tǒng)建筑應(yīng)有的體量感、空間感等對(duì)于一個(gè)建筑而言最直觀的感受，也缺乏相應(yīng)的互動(dòng)效果。從體驗(yàn)者的角度來看，這種程度的虛擬現(xiàn)實(shí)效果與照片的差異不大，充其量只能算是“加強(qiáng)版”的幻燈片，其真實(shí)性可謂是差強(qiáng)人意。而近幾年熱門的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)才是較為成熟可以完美解決傳統(tǒng)數(shù)字化手段諸多缺點(diǎn)的新技術(shù)。通過該技術(shù)可以完美地再現(xiàn)少數(shù)民族傳統(tǒng)建筑的一切效果與細(xì)節(jié)，無論是建筑應(yīng)有的體量感還是空間尺度，甚至是建筑氣勢(shì)等一些相對(duì)“主觀”的感受都可以完美再現(xiàn)，體驗(yàn)者宛如真實(shí)的處在這些建筑環(huán)境之中。少數(shù)民族傳統(tǒng)建筑經(jīng)過虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)保存后，其逼真程度和細(xì)節(jié)效果都是遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的數(shù)字化保護(hù)手段。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）化數(shù)字保護(hù)的優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)字化保護(hù)手段，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不言而喻，總體看來有以下四點(diǎn)優(yōu)勢(shì)最明顯：

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的體驗(yàn)更逼真，傳播更有效率

一般來說，人類接收信息的手段也有維度之分。比如說現(xiàn)實(shí)生活中最常見的文字就屬于一種維度較低的信息傳播手段，文字需要閱讀者經(jīng)過一定思考才能較深入地理解信息的意義，其傳播效率從某種意義上來說是比較低下的，要提高文字的傳播效率則需要更高的敘述水平、閱讀水平與閱讀時(shí)間。相對(duì)而言，音頻與視頻的傳播效率又高于文字，因?yàn)橛^眾處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，音頻與視頻在相同時(shí)間內(nèi)傳播的信息更加豐富，傳播的速度又較快。但是音頻與視頻雖然傳播的速度較快，但是信息傳播的深度有限，除非觀眾處于精神高度集中的狀態(tài)，否則很有可能是“走馬觀花”，難以對(duì)傳遞的信息進(jìn)行深程度地思考，對(duì)傳播的內(nèi)容很快就遺忘了。

而沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)則恰好綜合各種傳播手段的優(yōu)點(diǎn)。首先虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的體驗(yàn)非常逼真，如果是制作準(zhǔn)確、精良的作品，那么觀眾的體驗(yàn)是無限接近真實(shí)的，這在直觀與逼真程度上就已經(jīng)超過了圖片和視頻的極限，觀眾接收信息的速度也會(huì)非?？臁Ｔ趥鞑ド疃壬?，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)也有能媲美文字的能力，因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)是多種傳播方式的綜合體，以建筑的VR表現(xiàn)為例，觀眾不只是簡(jiǎn)單的體驗(yàn)建筑的空間視覺效果，還有相對(duì)應(yīng)的音頻解說與環(huán)境音效，在必要的地方還有文字的解說，最重要的是這些內(nèi)容都是可以互動(dòng)的，比如說觀眾可以打開每一扇門，進(jìn)入每一個(gè)房間，甚至是拿一個(gè)物品，然后仔細(xì)觀察物品上的細(xì)節(jié)，改變這些物品的擺放位置等，在這些互動(dòng)的過程中都有相應(yīng)的音頻解說與文字解說，且這些互動(dòng)與解說都是可以反復(fù)進(jìn)行的。逼真的互動(dòng)式體驗(yàn)還可以加深觀眾對(duì)于體驗(yàn)內(nèi)容的理解程度，拓寬觀眾的認(rèn)知范圍，因?yàn)槌两降幕?dòng)效果具有構(gòu)想性（imagination）。這些都是傳統(tǒng)數(shù)字化保護(hù)手段中圖片與視頻根本無法達(dá)到的效果。正因?yàn)檫@種逼真，可以互動(dòng)、有構(gòu)想性的特性，所以非常適合用來對(duì)少數(shù)民族建筑進(jìn)行數(shù)字化保護(hù)，因?yàn)樯贁?shù)民族建筑里包含的內(nèi)容、細(xì)節(jié)非常豐富，每一根柱子，每一個(gè)結(jié)構(gòu)，每一個(gè)陳設(shè)品都有對(duì)應(yīng)的歷史與文化，傳統(tǒng)只用文字配合圖片與視頻的表現(xiàn)手段，在傳播信息的效率與深度上有諸多缺陷，在任何方面都不如虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的效果。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)有利于宣傳少數(shù)民族建筑文化

對(duì)少數(shù)民族建筑進(jìn)行數(shù)字化保護(hù)一方面是為了保存這些寶貴的歷史文化遺產(chǎn)，而另一方面數(shù)字化保護(hù)對(duì)于宣傳少數(shù)民族建筑文化也非常重要。目前，我國(guó)青少年對(duì)國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的的少數(shù)民族建筑文化的興趣普遍不高，缺乏基本的了解，更談不上欣賞這些少數(shù)民族藝術(shù)的瑰寶。其原因是多方面的，傳統(tǒng)的數(shù)字化保護(hù)手段資料不夠詳細(xì)，內(nèi)容不夠豐富，說教意味濃厚，也是造成目前這種現(xiàn)狀的原因之一。而虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的互動(dòng)性可以呈現(xiàn)出更多精彩的內(nèi)容，甚至可以嘗試與游戲、電影電視等娛樂手段結(jié)合起來。高科技、新奇的體驗(yàn)更容易吸引青少年，從而起到更好的宣傳效果。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)應(yīng)用廣泛，具有很好的發(fā)展前景2016年已經(jīng)被業(yè)內(nèi)稱之為“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”元年，同年國(guó)務(wù)院印發(fā)了《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》和《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，其中就強(qiáng)調(diào)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的布局，并做出了明確的規(guī)劃。從2016到2017短短一年的時(shí)間里，各種理論，硬件，解決方案層出不窮。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)在醫(yī)療、教育、娛樂、銷售、通訊、設(shè)計(jì)等多各領(lǐng)域迅速鋪開，可以預(yù)見的是，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)未來一定會(huì)像現(xiàn)在的智能手機(jī)一樣徹底改變?nèi)祟惖纳罘绞?。用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)對(duì)少數(shù)民族建筑進(jìn)行數(shù)字化保護(hù)，一方面是適應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展，另一方面也為少數(shù)民族建筑未來的發(fā)展提供了更多的可能性。

三、可預(yù)見的一些難點(diǎn)

（一）目前虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不夠統(tǒng)一

雖然現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的發(fā)展非?？?，但是整體行業(yè)仍處于發(fā)展初期階段，還沒有全球統(tǒng)一的權(quán)威技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范。因此，現(xiàn)在花費(fèi)大量精力制作出的成果，很有可能以后會(huì)面臨標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，格式不規(guī)范的后果，甚至?xí)霈F(xiàn)完全不能使用，只能重新制作的嚴(yán)重后果。當(dāng)然，從現(xiàn)狀來看，在該領(lǐng)域較為領(lǐng)先的幾家企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)逐步就技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范達(dá)成統(tǒng)一。如國(guó)際上在2016年就已經(jīng)有多家企業(yè)達(dá)成了一個(gè)初步共識(shí)，即實(shí)現(xiàn)VR技術(shù)的三大關(guān)鍵指標(biāo)：屏幕低于20ms毫秒延時(shí)，75Hz以上屏幕刷新率，1K陀螺儀刷新率。在國(guó)內(nèi)，今年的4月份，由中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院與北京理工大學(xué)牽頭，小米科技公司，北京暴風(fēng)魔鏡公司等11家企業(yè)參與，經(jīng)過調(diào)研與驗(yàn)證，共同制定了《 虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示設(shè)備通用規(guī)范聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn) 》。相信在不久的未來，全球性的VR行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)很快就會(huì)確定。這也從側(cè)面說明了在實(shí)施少數(shù)民族建筑虛擬現(xiàn)實(shí)化的過程中要時(shí)刻注意相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展情況，及時(shí)采用最新、最權(quán)威的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)要求更高的制作水平與質(zhì)量

正如前文所述，要實(shí)現(xiàn)逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)效果，場(chǎng)景的各種細(xì)節(jié)要求都非常的高，工作量也會(huì)比傳統(tǒng)的數(shù)字化保護(hù)手段要多。那么從事該項(xiàng)工作的團(tuán)隊(duì)就應(yīng)該是一個(gè)擁有多種專業(yè)技能人才的綜合團(tuán)隊(duì)，必須要有懂得計(jì)算機(jī)編程、建筑結(jié)構(gòu)、3D建模、后期制作、音頻處理等多各專業(yè)領(lǐng)域的人才。簡(jiǎn)而言之，就是對(duì)參與制作的人員要求更高了。

四、結(jié)語

云南地區(qū)的少數(shù)民族傳統(tǒng)建筑非常具有研究?jī)r(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，最好的保護(hù)辦法的就是數(shù)字化保護(hù)。而數(shù)字化保護(hù)手段中，目前看來基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)是最理想，也是最具有可持續(xù)性的。同時(shí)，將虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)運(yùn)用到建筑數(shù)字化保護(hù)中所形成的成果，可以應(yīng)到到多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域，不單適用于少數(shù)民族建筑，還可以推廣到其他地區(qū)少數(shù)民族的建筑與藝術(shù)品、古跡的數(shù)字化保護(hù)中去。相信經(jīng)過短時(shí)間的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)會(huì)更加完善，未來將成為數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域的首選方案。

（作者單位：楚雄師范學(xué)院美術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院）