基于全景技術(shù)的古村落數(shù)字化保護

金婷瑤 胡婷婷 宋佳芳 魏夢亭 陶燎亮

摘要：隨著越來越多的古村落被住建部列人中國傳統(tǒng)村落名錄，關(guān)于古村落的保護工作也受到了來自全社會的廣泛討論與關(guān)注。結(jié)合現(xiàn)代先進的科學技術(shù)，對古村落進行數(shù)字化保護是當下最有效的途徑之一。全景技術(shù)以其逼真的臨場感與獨有的沉浸性為古村落的數(shù)字化保護工作提供了有力的支持。利用三維全景技術(shù)完成對古村落的數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過數(shù)字化處理生成全景圖，實現(xiàn)古村落數(shù)字化三維可視化平臺的展示。

關(guān)鍵詞：古村落保護;全景技術(shù);三維可視化

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）13-0225-02

古村落作為中國歷史文化的時代產(chǎn)物，見證了歲月的變遷，具有不可估量的歷史文化價值。然而在現(xiàn)代城市化的沖擊之下，許多古村落遭到了破壞，生存現(xiàn)狀岌岌可危。集逼真的臨場感和獨有的沉浸性于一身的全景技術(shù)為古村落的保護提供了一條新途徑。這樣一種運用現(xiàn)代化科技手段完成對古村落數(shù)字化保護的方式，讓古村落進入社會視野中，無疑將會提高人們對古村落保護的重視程度。

1古村落保護現(xiàn)狀

為了推進古村落保護工作順利開展，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部等部門組織開展了傳統(tǒng)村落摸底調(diào)查，并發(fā)布中國傳統(tǒng)村落名錄，截至目前，共有6819個古村落被列人名單。采取何種方式對古村落進行保護成為當下眾多歷史文化學者研究的主要課題之一。查閱相關(guān)資料可發(fā)現(xiàn)，目前我國對于古村落保護方式主要可分為三種，包括以圖形圖像、空間數(shù)據(jù)采集和存儲為核心的數(shù)據(jù)留存技術(shù)，以三維模型構(gòu)建和文化數(shù)據(jù)創(chuàng)意為核心的信息加工技術(shù)，以及以虛擬現(xiàn)實和“互聯(lián)網(wǎng)+”為核心的展示傳播技術(shù)。

基于全景技術(shù)的古村落數(shù)字化保護具有可塑性強、還原度高的特性，它將時下流行的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到傳統(tǒng)文化的保護上來，是“文化”與“互聯(lián)網(wǎng)”結(jié)合的成功案例。從創(chuàng)新角度分析其優(yōu)點：首先，它通過無人機采集信息，降低了因為文化資源分散性帶來的保護難度，能夠?qū)糯迓溥M行活態(tài)化、全面化保護;其次，通過數(shù)字化處理方式生成的三維全景圖能夠?qū)糯迓溥M行全方位查看，提供極致的瀏覽體驗;最后，最終形成的古村落三維可視化平臺能夠滿足可視化表達、形象化展示的需求。

2全景技術(shù)實施

2.1硬件設(shè)備

無人柵單反相機（拍攝）、魚眼鏡頭（獲取更大范圍視角）、全景云臺（使相機在水平方向進行固定角度旋轉(zhuǎn)拍攝）、三腳架（調(diào)平基座）、電腦（配置較高易于處理圖片）。

2.2軟件工具

PTGui：專業(yè)的全景圖拼接軟件。能自動讀取底片的鏡頭參數(shù)，識別圖片重疊區(qū)域的像素特征，然后以“控制點”形式進行自動縫合，并進行優(yōu)化融合。

Photoshop：功能強大的圖片處理軟件。廣泛應用于廣告、影像、網(wǎng)頁等多個領(lǐng)域。

GoldWave：成熟的聲音處理軟件。能夠?qū)σ纛l進行深度處理。

Pan02VR：全景圖像轉(zhuǎn)換應用軟件。輸入一張全景圖能夠自動補地，可選擇添加皮膚與音效，完成后即可導出。

2.3實施流程

2.3.1素材采集

實地考察古村落，根據(jù)古村落規(guī)劃圖和地形圖確定特征點的數(shù)量，利用無人機、單反相機、魚眼鏡頭、云臺等設(shè)備，在每一個特征點的成一定角度的多個方向采集古村落的數(shù)字化圖像;

2.4素材處理

2.4.1素材合成

主要利用PTGui軟件，調(diào)整相柵鏡頭參數(shù)設(shè)置、鏡頭類型選擇、焦距運用和蒙版，之后將處理好的4張照片合成一張全景圖。

2.4.2全景圖優(yōu)化

主要利用Photoshop等圖像軟件對合成圖進行處理，調(diào)整鏡頭調(diào)度關(guān)系、景物透視關(guān)系、光影變化。

2.5漫游制作

2.5.1導航制作

利用Pan02VR完成多個全景圖的鏈接和導航，設(shè)置多類型交互熱點、媒體添加、顯示參數(shù)選擇和輸出格式等。

2.5.2媒體設(shè)計

利用錄音設(shè)備完成案例相關(guān)場景聲音解說，并配以文字解說，并利用GoldWave等音頻處理軟件對聲音文件進行處理，注重聲音與畫面銜接同步。

3平臺實現(xiàn)

3.1平臺架構(gòu)

平臺采用Browser/Server（瀏覽器/服務器）結(jié)構(gòu)進行架構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以進行信息分布式處理，可以有效降低資源成本，提高設(shè)計的系統(tǒng)性能。

3.2平臺設(shè)計

根據(jù)基于全景技術(shù)古村落數(shù)字化保護的特點，結(jié)合設(shè)計美學與人機交互相關(guān)知識，綜合運用Html+CSS+JavaScript語言，利用Dreamweaver軟件布局網(wǎng)頁，以實現(xiàn)Web視覺效果和良好的用戶體驗。考慮到平臺受眾廣，本平臺采用簡潔的設(shè)計理念，以列表形式清爽地將眾多古村落羅列在頁面中，用戶可通過翻頁的方式切換查看不同的古村落縮略圖，點擊縮略圖，即可身臨其境地瀏覽該古村落全景圖，平臺界面展示圖如下所示：