論虛擬現(xiàn)實技術在文物保護中的應用

童麗娟

摘 要：近些年來，隨著虛擬現(xiàn)實技術的持續(xù)發(fā)展，其在我國多個行業(yè)中都獲得了充分的運用，利用虛擬現(xiàn)實技術來保護文物也慢慢地受到文物界的高度重視。為了對歷史文化遺產(chǎn)進行有效保護以及展示，讓人們可以直觀、有效地欣賞到文物成果，就要學會借助于各類高科技，對文物開展深入保護。文章首先介紹了虛擬現(xiàn)實技術的概念、優(yōu)勢以及特征，然后充分分析了國內(nèi)文物保護的具體現(xiàn)狀，最后深入探究了在文物保護中如何運用虛擬現(xiàn)實技術。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術;文物保護;應用

隨著社會以及經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國人民更新了對文物保護的理解，也提升了對文物保護以及修復的重視程度。在文物保護工作的實施過程中，進一步傳承我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，正是本文深入探究虛擬現(xiàn)實技術在文物保護過程中的運用的核心原因所在。

1 虛擬現(xiàn)實技術的具體概念以及核心技術

虛擬現(xiàn)實屬于一種新型、高效的計算機用戶接口，可以從觸覺和視覺等方面帶給用戶自然且直觀的感受，方便用戶的相關操作，使系統(tǒng)的工作效率獲得提升。虛擬現(xiàn)實技術是利用計算機更好地產(chǎn)生模擬環(huán)境，如操作現(xiàn)場，借助于若干種傳感設備讓用戶有一種身臨其境的感覺，使用戶能夠與附近的環(huán)境開展自然交互。

虛擬現(xiàn)實技術包括反饋模塊、控制模塊、建模模塊、傳感器模塊和檢測模塊等。其中，反饋模塊可以有效接收傳感器模塊發(fā)來的具體信息，并且反饋給用戶。檢測模塊可以深入、有效地檢測用戶輸入的相關命令。傳感器模塊具有兩個重要作用：一方面，可以對用戶發(fā)出的相關命令進行接收，并且在模擬環(huán)境中使用命令;另一方面，把模擬后的具體結(jié)果反饋給客戶。建模模塊是獲得現(xiàn)實場景里的有關維度參數(shù)，創(chuàng)建虛擬環(huán)境?？刂颇K是對傳感器開展合理控制，使其可以把虛擬環(huán)境與用戶很好地整合起來，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的核心目的。

2 虛擬現(xiàn)實技術的優(yōu)勢以及特點

2.1 核心特點

虛擬現(xiàn)實技術也被叫作“靈境技術”或“VR技術”，是圖像處理技術、電子技術和計算機技術等的綜合性產(chǎn)物。虛擬現(xiàn)實技術具有以下特征：第一，信息保存持久性。虛擬現(xiàn)實技術可以實現(xiàn)信息的長期保存，而伴隨網(wǎng)絡技術的進一步發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術能夠在取得以及保存信息的過程中得以大幅度升級。第二，超文本特性。就虛擬現(xiàn)實技術的核心本質(zhì)來說，其屬于一種傳播介質(zhì)，與其他媒體相比，其具有更強的超文本特性，此特性使其可以將人類的感知進行充分結(jié)合，進一步產(chǎn)生多重感知系統(tǒng)，利用這項技術的較強交互性，能夠為用戶帶來不一樣的感受。第三，技術綜合性。虛擬現(xiàn)實技術具有人機交互以及人工智能等功能，經(jīng)過對三維圖像、多媒體視頻以及音頻進行有效處理，能夠不斷刺激用戶的聽覺、視覺以及觸覺等感官，給用戶帶來真實的體驗。在虛擬環(huán)境中，借助于虛擬現(xiàn)實技術能夠使用戶經(jīng)過體驗虛擬事物進一步獲取身臨其境的體驗，能夠擺脫現(xiàn)實世界的各種約束，用戶可以直接參與到虛擬世界。

2.2 核心優(yōu)勢

借助虛擬現(xiàn)實技術開展文物保護有以下核心優(yōu)勢：第一，融合更多感官參與體驗。與傳統(tǒng)的文物保護相比，運用此項技術能夠?qū)⑷舾煞N感官體驗進行充分結(jié)合，能夠進一步拉近普通民眾和文物之間的距離，文物傳承與保護可以得到大力發(fā)展。第二，充分提升保護效果。配合三維建模技術，虛擬現(xiàn)實技術能夠?qū)ξ奈锏南嚓P內(nèi)容進行有效虛擬，在將數(shù)字模型進一步轉(zhuǎn)換成實際物體的時候，文物保護將具有大量的可能性。以非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的有效保護為例，此項技術能夠借助于動作捕捉技術以及穿戴設備技術來有效保存數(shù)據(jù)，由此可以利用此項技術很好地傳承非遺技術。第三，突破以前保護策略的限制。虛擬現(xiàn)實技術借助于合成技術和全景實拍技術，可以進一步提供逼真、高清的立體畫面，與以前的文字記錄以及二維圖像相比，文物資料的宣傳以及保存能夠得到大力支持。

3 我國文物保護的具體現(xiàn)狀

3.1 保護策略過時

雖然我國的文物數(shù)量多，但有超過50%的文物都被損壞了。例如，紙質(zhì)類、漆器類、織繡類等文物在傳承過程中遭到了不同程度的破壞，產(chǎn)生脆化及脫色等問題。在以前的文物保護工作中，只開展修復和臨摹等，不能有效延長文物的壽命，并且還要損耗很多的資金、時間和人力。此外，大量不可移動的文物處于很偏僻的地區(qū)，相關工作者不能對其開展很好的保護，文物不能有效發(fā)揮其自身的核心價值。

3.2 文物展出的數(shù)量不多

目前我國的文物地點約有35萬處，各類文物約有1200萬件，可這些文物中只有少部分被展出。例如，“南京博物院中收藏了42萬余件文物，可其被展出的文物只占總數(shù)量的2%”。此外，因為在文物展覽的過程中，每一件文物都需要采用相應的保護方式，這就需要投入更多的人力、物力和財力，不利于展品的頻繁更換。博物館里展出的藏品單調(diào)，就不能吸引游客反復光顧，如此產(chǎn)生了一個惡性循環(huán)，這就愈發(fā)不能促進文物保護工作的順利進行。

4 如何運用虛擬現(xiàn)實技術開展文物保護

借助虛擬現(xiàn)實技術開展文物保護，可以很好地解決當前文物保護工作中存在的問題，推動我國文物保護工作的發(fā)展。在文物保護過程中，一般采用系統(tǒng)集成技術、應用系統(tǒng)開發(fā)工具以及動態(tài)環(huán)境建模技術等。

4.1 拓展文物保護的策略

在文物保護過程中充分采取虛擬現(xiàn)實技術，能夠?qū)⑽奈镄迯椭蟮挠跋裰苯语@示出來，幫助文物修復的工作人員有效判斷文物修復方法的可行性，使文物修復的質(zhì)量以及效率得到提高。在現(xiàn)實的修復過程中，可以將虛擬現(xiàn)實技術與視圖計算機技術進行有效整合，檢驗文物修復過程中每個步驟的修復成效。虛擬現(xiàn)實技術還能夠從多個角度來保護以及展示文物，進一步確保文物的安全性，有效實現(xiàn)對文物壽命的延長。當前我國大部分博物館在對虛擬現(xiàn)實技術的運用方面還處在初期階段，主要原因是管理者的思想還非常傳統(tǒng)以及欠缺資本和專業(yè)人才，目前也只有故宮博物院在開展這方面的分析以及運用。

4.2 保護文物展出過程

“主動借助于虛擬現(xiàn)實技術，能夠很好地處理現(xiàn)如今文物保護過程中的若干種問題，進而有效促進國內(nèi)文物保護以及展出工作的可持續(xù)發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術還能夠?qū)ξ奈镎钩龅恼麄€過程開展充分的保護，如此不但可以提高文物的展出成效以及效率，而且可以有效確保文物的安全性，進一步降低關于文物的破損情況?！蔽奈锉Ｗo工作者能夠借助于虛擬現(xiàn)實技術，有效制作文物的若干種影像，進一步涵蓋文物的三維立體像等，如此可以對文物的本來面貌進行最大限度的還原。借助于虛擬現(xiàn)實技術，可以實現(xiàn)不使用文物的原件就可以讓人們感受到文物的重量以及觸感等。按照有關研究，還能夠借助于虛擬現(xiàn)實技術對已經(jīng)消失或尚未挖掘的遺址進行模擬，并且把這些資源充分結(jié)合起來，然后開展有效的傳播，如此不但能夠有效防止對文物本身帶來不好的影響，而且能夠?qū)⑽奈锏慕逃饔眠M一步發(fā)揮出來。

4.3 對文物開展創(chuàng)新性運用

在現(xiàn)實的文物保護過程中，“直接把網(wǎng)絡技術以及虛擬現(xiàn)實技術充分結(jié)合起來，能夠?qū)ξ奈锉Ｗo開展創(chuàng)新性運用，大力推進文物的傳播以及保護，將文物的核心作用進一步發(fā)揮出來”。第一，虛擬現(xiàn)實技術能夠有效借助于數(shù)據(jù)采集技術，創(chuàng)建一個對應的模型數(shù)據(jù)庫，對文物的有關參數(shù)數(shù)據(jù)進行合理保存，并且可以長期保存這些文物資源。第二，利用這些數(shù)據(jù)進一步提高文物修復的精確度，幫助文物修復工作者選定一個最適宜的保護方法，在縮短文物修復時間的前提下，確保文物修復的品質(zhì)。第三，直接借助于計算機網(wǎng)絡對有關范圍內(nèi)的文物資源進行有效整理，借助于虛擬現(xiàn)實技術，將文物的實際面貌更加全面、生動地展示出來，實現(xiàn)脫離空間以及時間約束的目標，進一步提升資源共享的效果，促進文物的展覽越來越高效化。

5 應用具體實踐

近幾年來，在博物館開展文物保護的過程中就普遍運用了虛擬現(xiàn)實技術，婦好墓VR復原、龍門石窟數(shù)字化保護以及敦煌數(shù)字化保護都屬于其中代表。以首都博物館的“王后 母親 女將——紀念殷墟婦好墓考古發(fā)掘四十周年特展”為例，該展覽有效復原了婦好墓室的真實情況，經(jīng)過文物材質(zhì)的復原、確保渲染成效的真實性以及建立墓室內(nèi)外模型，充分、高效地復原了婦好墓室。第一，墓室內(nèi)外模型的建立。工作人員深入研究發(fā)掘報告，建立了1∶1的墓室模型，涵蓋所有發(fā)掘?qū)右约皹№?、壁龕、槨底、腰坑，同時按照相關資料建立了殷墟宮殿區(qū)附近的景觀以及地上享堂，確保了數(shù)字模型的科學性、有效性、真實性以及嚴謹性。第二，確保渲染成效的真實性。工作人員將發(fā)掘資料以及歷史資料、現(xiàn)場照片進行充分結(jié)合，為模型垂直夯土層、側(cè)方夯土層以及自然填埋層進一步設置了各種各樣的渲染效果，基于全面考察以及調(diào)研，對婦好墓的科學性以及真實性進行了提升。第三，文物材質(zhì)的復原。工作人員經(jīng)過進一步查閱資料，確定了商朝冶金技術的相關發(fā)展情況以及青銅器的含銅比例，充分明確了青銅器的具體顏色，由此使青銅器的應用風險得以降低。借助于VR眼鏡、虛擬現(xiàn)實技術和局域網(wǎng)云服務器，婦好墓可以被完全搬進博物館，虛擬現(xiàn)實技術的運用價值可見一斑。

6 結(jié)語

簡而言之，要想提高國內(nèi)文物保護的技術水平，必須結(jié)合國內(nèi)文物保護的具體現(xiàn)狀，借助于各類現(xiàn)代化技術，持續(xù)促進文物保護的信息化以及數(shù)字化發(fā)展。在現(xiàn)實的文物保護過程中，利用虛擬現(xiàn)實技術，能夠建立符合文物保護的相關條件，并且有效結(jié)合地區(qū)文物保護的現(xiàn)實工作，建立一個普及以及傳播歷史文化知識的有效渠道，讓文物真正“活”起來，充分提高人民群眾的綜合素養(yǎng)，進而有效促進文化旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)對中華文明的傳承與弘揚。

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