VR全息文物修復(fù)

徐兵兵 曾磊

【摘 要】VR全息文物修復(fù)課題的研究是在新媒體技術(shù)興起、VR技術(shù)的應(yīng)用愈加廣泛和文物修復(fù)發(fā)展遭遇瓶頸的背景下提出的。其目標(biāo)是利用VR全息技術(shù)幫助文物修復(fù)行業(yè)解決顯示遭遇的困難，希望通過文物修復(fù)領(lǐng)域的傳播能力使VR全息技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用，達(dá)到雙贏的目標(biāo)。VR全息文物修復(fù)課題的研究的意義在于它將兩個(gè)學(xué)科結(jié)合起來，進(jìn)行了跨學(xué)科領(lǐng)域的合作，利用新的科技手段幫助傳統(tǒng)的技術(shù)手法，既為文物修復(fù)行業(yè)的發(fā)展提供了新思路，也為新媒體技術(shù)的應(yīng)用提供了新平臺(tái)。

【關(guān)鍵詞】VR;全息技術(shù);文物修復(fù)

引言

文物是人類在社會(huì)活動(dòng)中遺留下來的唯一具有歷史文化、藝術(shù)、科學(xué)價(jià)值的寶貴遺產(chǎn)。所有被稱為文物的產(chǎn)物唯有的一個(gè)共同點(diǎn)，就是不能再生產(chǎn)，只能最大限度地將其長久地保存下去。隨著時(shí)間地境遷，自然環(huán)境地不斷變化。

一、VR全息文物修復(fù)

（一）新科技背景下的產(chǎn)物

VR全息文物修復(fù)課題的研究是在新媒體技術(shù)興起、VR技術(shù)的應(yīng)用愈加廣泛和文物修復(fù)發(fā)展遭遇瓶頸的背景下提出的。

VR技術(shù)又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，綜合了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)。它在多維信息空間上創(chuàng)建一個(gè)虛擬信息環(huán)境，能使用戶具有身臨其境的體驗(yàn)，具有與環(huán)境交互作用的能力，并有助于啟發(fā)用戶對(duì)環(huán)境的思索。虛擬技術(shù)的核心是建模與仿真。VR技術(shù)作為一項(xiàng)尖端科技，是一門年輕的科學(xué)，其所營造出的沉浸式體驗(yàn)勢必成為未來各信息領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。全息技術(shù)作為VR技術(shù)中重要的一部分，它的優(yōu)點(diǎn)在于能夠呈現(xiàn)出真實(shí)、立體的虛擬圖像，達(dá)到以假亂真的效果。

全息顯示技術(shù)通過光的折射和反射原理，使影像物體顯示在空氣中，顯示在全息結(jié)構(gòu)的空間中，觀眾可以不配戴任何3D眼鏡就可以看到立體的畫面效果，加上幻影幻真的動(dòng)態(tài)影像，虛實(shí)結(jié)合帶給觀眾強(qiáng)烈的視覺刺激和感受。全息技術(shù)為虛擬現(xiàn)實(shí)中的手段之一，而全息成像是基于全息科技的成像技術(shù)，將物體的全息影像投射到透明介質(zhì)上，產(chǎn)生3D立體觀感，提升視覺效果。全息成像系統(tǒng)也稱虛擬成像，是基于“實(shí)景造型”和“幻影”的光學(xué)成像結(jié)合，將所拍攝的影像投射到布景箱中的主體模型景觀中，演示故事的發(fā)展過程。由立體模型場景、造型燈光系統(tǒng)、光學(xué)成像系統(tǒng)、影視播放系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)、音響系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成，可以逼真展示大的場景或大型產(chǎn)品。

近年來，全息技術(shù)越來越廣泛應(yīng)用于社會(huì)的多個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域，并逐漸走進(jìn)公眾的視野。全息技術(shù)的發(fā)展和興起同時(shí)成了VR全息文物修復(fù)課題完成的技術(shù)保障。

（二）文物修復(fù)的行業(yè)困境

在VR技術(shù)發(fā)展得如火如荼的同時(shí)，文物修復(fù)行業(yè)的發(fā)展卻處于停滯狀態(tài)。

文物的修復(fù)與復(fù)制是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，文物的類別不同，它的修復(fù)方法也不同。修復(fù)人員要掌握各方面的知識(shí)，結(jié)合科學(xué)的保護(hù)措施靈活運(yùn)用修復(fù)方法。文物修復(fù)工作有兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是清除文物上的一切附著物，二是修補(bǔ)文物的殘缺部分，其目的是恢復(fù)它的本來面目。而在這兩項(xiàng)內(nèi)容的操作過程中沒有任何一個(gè)專業(yè)人員能夠做到對(duì)文物的零破壞。文物保護(hù)修復(fù)的復(fù)雜性也導(dǎo)致了文物修復(fù)行業(yè)現(xiàn)在的行業(yè)現(xiàn)狀：

第一，歷史文化遺產(chǎn)及其周邊環(huán)境遭受建設(shè)性大破壞。

第二，緊缺專業(yè)修復(fù)人員。庫房深藏大量殘破文物和極度稀缺專業(yè)修復(fù)人員之間形成的“不對(duì)稱”由來已久，近年隨著媒體的報(bào)道更成為文化遺產(chǎn)保護(hù)中一個(gè)著名的“矛盾”，以現(xiàn)有的人員規(guī)模，要修復(fù)全部受損文物需要上千年。

第三，傳統(tǒng)文物修復(fù)人才流失嚴(yán)重。

第四，因?yàn)閭鹘y(tǒng)文物修復(fù)是一個(gè)耗時(shí)而回報(bào)很低的工種——修一件文物長則幾年，短則數(shù)月，卻看不到明顯的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，這也導(dǎo)致就業(yè)人員的數(shù)量逐年降低。

第五，由于文物所處年代的特殊性，現(xiàn)代材料無法與之契合，盲目修補(bǔ)等于對(duì)文物的二次破壞。

第六，文物受損嚴(yán)重或體積較大（古建筑遺址）不易修復(fù)。

我國文物保護(hù)修復(fù)領(lǐng)域遭遇困難與瓶頸，是VR全息文物修復(fù)誕生的起因。

（三）VR全息文物修復(fù)的誕生

在VR技術(shù)在國內(nèi)大快步發(fā)展和文物保護(hù)修復(fù)行業(yè)遭遇困難的兩大背景前提下，VR全息文物修復(fù)應(yīng)運(yùn)而生。VR全息文物修復(fù)課題的研究將VR全息技術(shù)引進(jìn)文物修復(fù)技術(shù)，這一課題的實(shí)現(xiàn)將幫助文物修復(fù)行業(yè)解決大部分的行業(yè)難題。

二、VR全息文物修復(fù)的創(chuàng)新點(diǎn)

它具有以下幾個(gè)創(chuàng)新價(jià)值：

第一，對(duì)文物零破壞。利用VR全息技術(shù)可以在完全不破壞文物原有形態(tài)的基礎(chǔ)上，通過電腦模擬復(fù)原文物達(dá)到修復(fù)的目的。

第二，可復(fù)制性。實(shí)體文物的不可復(fù)制性為參觀帶來局限，而通過VR全息技術(shù)修復(fù)的文物可以大批量復(fù)制，打破地域性局限滿足更多研究及觀賞需求。

第三，全新的觀看模式。VR全息技術(shù)提供了全新的觀看模式，虛擬仿真文物不但可以“360度”觀看，還能同步展示文物所處時(shí)代、歷史典故等的各項(xiàng)信息，使參觀者更直觀全面地了解文物。

第四，節(jié)約成本。VR技術(shù)人員與文物修復(fù)師的合作大大提高了文物修復(fù)的效率，縮短了人員及時(shí)間成本。

第五，指導(dǎo)作用。VR全息文物修復(fù)能夠提供全方位的立體展示，它的加入滿足了文物展覽展示需求的同時(shí)為文物修復(fù)提供了前期的指導(dǎo)性作用，也為高校文物修復(fù)的教學(xué)課程和研究提供了非常重要的輔助作用，提供新的教學(xué)方式和方法。

三、VR全息文物修復(fù)課題主要內(nèi)容

主要是專業(yè)VR技術(shù)人員在文物修復(fù)專業(yè)人員的指導(dǎo)合作下利用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)虛擬合成修復(fù)文物，再通過全息技術(shù)達(dá)到立體的呈現(xiàn)展示。具體分以下幾方面內(nèi)容：

（一）VR全息文物修復(fù)系統(tǒng)的建立

（1）文物數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的建立對(duì)于VR全息文物修復(fù)的完成起到了奠基性的作用。首先收集大量的文物資料。包括年代信息，材質(zhì)信息，造型信息等。

（2）文物掃描系統(tǒng)。文物掃描系統(tǒng)是將實(shí)體待修復(fù)文物納入虛擬修復(fù)系統(tǒng)的橋梁。利用文物掃描系統(tǒng)將所修復(fù)文物進(jìn)行“360度”掃描至計(jì)算機(jī)中。

（3）文物虛擬構(gòu)建。將掃描結(jié)果利用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)對(duì)文物進(jìn)行虛擬復(fù)原。計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)對(duì)掃描好的文物進(jìn)行材質(zhì)、顏色、形狀等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比對(duì)，然后進(jìn)行虛擬復(fù)原。

（二）VR全息文物展示柜

VR全息文物展示柜是利用VR全息技術(shù)即虛擬成像技術(shù)制成的，可完成“360度”的全息裸眼3D效果，對(duì)文物進(jìn)行全方位的展示。

四、VR全息文物修復(fù)的意義

VR全息文物修復(fù)的研究意義在于，從一方面來講，其有利于文物保護(hù)與修復(fù)行業(yè)的發(fā)展，從另一方面來說，它為VR行業(yè)乃至整個(gè)新媒體技術(shù)行業(yè)的發(fā)展提供了新的平臺(tái)。其最具特色的意義在于它將兩個(gè)學(xué)科結(jié)合起來，進(jìn)行了跨學(xué)科的領(lǐng)域合作，利用新的科技手段幫助傳統(tǒng)的技術(shù)手法。隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，未來VR全息文物修復(fù)系統(tǒng)的研究也將持續(xù)得到改進(jìn)與完善。這項(xiàng)課題將成為一項(xiàng)持續(xù)性的研究，為人們的精神文明建設(shè)添磚加瓦，其任重道遠(yuǎn)。

結(jié)語

面對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文物古跡工作中的各種重要作用，研究和提高虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平迫在眉睫。目前將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到文物古跡的復(fù)原、虛擬影響展示等方面已經(jīng)有了較高的技術(shù)水平，然而在保護(hù)和修復(fù)工作中目前仍然有著較大的技術(shù)缺口，因此在未來需要以此作為工作研發(fā)的重點(diǎn)，不斷開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使之成為能夠滿足文物古跡一切保護(hù)需求的有力工具。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭云仲，方興.虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)中國文物古跡的作用 [J].藝術(shù)與設(shè)計(jì)（理論），2008（02）：118-120.

[2]黃志杰.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文物博物行業(yè)中的作用 [J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2010（21）：5953-5954.

作者簡介：

徐兵兵，男，漢族，寧夏固原市，1998.01，山東協(xié)和學(xué)院本科學(xué)生

指導(dǎo)老師：曾磊 山東協(xié)和學(xué)院