場景漫游的實踐案例——以倉頡廟為例

崔利星 秦逸軒 余娜

摘 要：網絡世界正在向虛擬數字化發(fā)展，在未來迅速發(fā)展的時間里，部分領域會逐漸實現漫游虛擬化，也就是說會有越來越多的人用到虛擬操作系統。當今社會，設計師通過技術或設備就可模擬出一個可交互的空間場景設計，并且可以展示出較為全面以及真實的建筑及其自然環(huán)境，該篇文章則是以倉頡廟的虛擬場景搭建技術為例，重點介紹三維建模技術、三維渲染技術、全景視頻后期處理技術等，最終實現倉頡廟漫游場景的搭建。

關鍵詞：虛擬現實;漫游場景構建;倉頡文化

倉頡廟的漫游場景將廟內的建筑及文化環(huán)境以三維的視覺效果呈現給觀眾，將二維的視覺效果模擬成真實的三維效果，并呈現給每一位觀眾，為觀賞者提供不同的觀賞層次以及畫面角度，便于移動各個方向，，并有一個愉快的心情來觀看場景展示，以達到身臨其境的真實環(huán)境效果。隨著陜西省經濟的高速增長，旅游文化產業(yè)也在日益發(fā)展，此次漫游場景的設計則有利于宣傳陜西渭南的景點文化，提高當地知名度，進而選擇旅游的實地取景則變得尤為重要。

一、倉頡廟介紹

位于陜西省白水縣城東北35千米處史官鄉(xiāng)，是為了紀念文字始祖?zhèn)}頡所建造的建筑房屋。倉頡廟位于湖南、湖北、江西三省交界處的黃龍山，南臨黃河的重要支流洛河，占地約16-17畝地，南北呈長方形坐落，高墻厚垣環(huán)繞在，建筑的周圍，周邊布局完整，整組建筑自南向北在中軸線上有序排列，分別為墓冢、山門、前殿、中殿、寢殿等格局分布。在主體建筑樓的兩側又分布著戲樓、鐘鼓樓、廂房等其他庭院，在倉頡廟內歷年樹立的碑石眾多，雖經在曾經的戰(zhàn)亂多中有破損和丟失，但如今現保存的仍有十八通，位于前殿的內部。

白水倉頡廟是中國僅有保存的紀念文字創(chuàng)造發(fā)明的建筑，在2001年6月，被我國國務院列為全國重點的文物保護單位，是中國文字類遺跡中唯一的重點文物保護單位，也是唯一兼有紅色文化的建筑單位，西北野戰(zhàn)軍指揮部舊址就位于倉頡廟內。解放戰(zhàn)爭時期，西北人民野戰(zhàn)軍司令部在此整訓干部。彭德懷、賀龍曾親瞻廟容并嚴令保護，題寫“保護文物古跡，任何人不得隨意破壞”的命令。

二、虛擬現實

（一）技術介紹

虛擬與現實的技術（Virtual Reality，縮寫為VR）它是近些年來互聯網發(fā)展起來而含帶的一項新技術。它包括計算機電子信息技術、計算機仿真技術，計算機技術等;其基本實現了電腦可以模擬出真實的虛擬環(huán)境，從而使人能身臨其境沉醉其中。隨著科學技術的飛速發(fā)展，社會生產力的不斷進步，各行各業(yè)都對虛擬現實技術的需求變得越來越大。虛擬現實技術也在現實生活以及社會方便取得了巨大的成功，逐步在互聯網中成為一個新的科學領域。虛擬技術是一種組合或分區(qū)現存的的計算機資源，這些資源在多個社會環(huán)境中進行多方便的操作。虛擬現實是多媒體技術中較高狀態(tài)的應用形式;例如傳感技術、人工的智能方面以及計算機的其他技術等都有應用。它們都傾向于三維模型的圖像展示、三維定位系統、跟蹤系統以及傳感技術等;隨著現在虛擬現實技術的發(fā)展，現社會已經真正的實現了虛擬現實，我們就好像身處于一個具有三維的聽覺、視覺、觸覺的感官世界，并且現在人與環(huán)境的就可以很方便的通過人體的機能和我們構建的設備進行信息以及其他方面的交互，讓人可以沒有限制的觀察三維空間內的事物。

（二）技術應用

1.虛擬現實在影視娛樂中的應用

虛擬現實技術在影視行業(yè)也有廣泛使用，以虛擬現實技術為主而建立的虛擬現實、動感平臺、多人互動等技術巧妙結合于一體實現觀眾身臨其境的體驗項目的9dvr體驗館已經實現。體驗館建成到現在來，產生的影響力也比較廣。

2.虛擬現實在設計領域的應用

虛擬現實技術在設計領域也是有一番成就，如室內的裝潢設計，人們可以利用vr把室內建筑結構、房屋型戶通過虛擬技術給大家進行現場設計模擬，使室內環(huán)境可以在裝修前就展現給消費者。在設計的前期，設計師可以把自己的設計想法通過虛擬現實技術提前模擬出來，可以預先看到室內設計的實際效果，這樣既節(jié)省成本，又降低了設計時間，省時省力。

3.虛擬現實在醫(yī)學方面的應用

醫(yī)學方面的專家們利用VR技術，在虛擬空間中模擬人體的部位和器官，便于學生在學習期間大膽放心操心，切身感受到手術刀在人體操作、觸碰到骨頭的感覺，使學生能夠通過實踐，提高手術經驗。有了該技術主刀醫(yī)生們在手術前，也可以事先模擬此次手術，降低手術中出現的意外，也可以提高手術的成功率。

4.虛擬現實在教育領域的應用

在我們身處的教育領域中，虛擬現實技術有了一個很大的進步。在我們現在的學習課堂及其書本上都可以隨處可見虛擬的學習環(huán)境;以及構建的虛擬實驗室，如物理、生物、化學等學科都可以進行探索實踐;還可降低實驗室構建的一些成本。利用虛擬現實技術為我們提供較為寫實，生動的學習環(huán)境，使大家有一個不一樣的學習環(huán)境，受益多多。

三、漫游場景構建

（一）實踐設計和分析

1.實踐設計

（1）素材采集

制作場景之前，需要去倉頡廟進行素材采集，將倉頡廟里每一棟房子都進行拍攝，并且要把房子的細節(jié)也要都拍攝下來，在素材采集時，最好可以將物體不同角度的正視圖拍攝下來，這樣方便我們后期制作貼圖。拍攝完畢之后，要將拍攝好的素材進行整理，將每一棟房子的圖片放在一塊，分類歸納，如圖1所示。

（2）模型制作

需要將每一棟建筑都制作出來，利用采集的圖片作為參考，在MaYa中進行建模，如圖2、圖3、圖4所示。

（3）UV制作

模型制作完畢后，需要將模型的UV進行展開，這樣才能進行后面的貼圖制作，由于是將拍攝好的圖片直接貼在模型上，所以不需要將模型的UV全部擺放在一起，如圖5所示。

（4）貼圖制作

將采集好的素材圖片貼到模型上，用UV來匹配貼圖，因為采集的圖片并不是完美的，需要進行處理才能使用，如圖6所示。

（5）Unity3D進行場景制作

將制作好的模型和貼圖導入unity中，在引擎中制作好地形，將模型按照真實的位置進行擺放，加入攝像機，進行攝像機動畫，最后渲染視頻，如圖7、圖8、圖9所示。

2.可行性分析

通過硬件設備以及軟件技術的結合來對本次實踐進行可行性分析：

（1）本次實踐主要運用三維建模技術，三維渲染技術以及后期處理技術，等，在實踐的基礎上運用理論知識，理論結合實踐的配合來對本次設計奠定堅實基礎。

（2）現有的設備則包括筆記本電腦，以及需要后期制作及合成的所有軟件來確保本次設計的成功。

（3）參考了我國各高校以及各事業(yè)單位實踐成功的案例，相關的歷史文獻，著名書籍的理論指導，來從中來獲取更多可能性，進而提高此次實踐的成功。

3.硬件設備和軟件工具

（1）電腦

所選用的硬件設備就是較為高配的筆記本電腦，要求速度快，當前電腦運行的環(huán)境為：windows10系統處理器cpu 為i5 11400h 顯卡為2060tai，后臺運行在8G及以上，力求在制作過程中達到一次完成。

（2）軟件工具

3D MAX、C4D、MAYA等軟件工具建出倉頡廟的建筑模型，加上建筑材質（貼圖、反射光、質感等），燈光，場景貼圖，再在建模內添加攝像機，來進行廟內環(huán)繞，展現效果。

Unity3D后期效果處理，交互及漫游等。

四、結語

場景漫游技術作為虛擬現實技術的關鍵組成部分之一，在三維場景中實現真實生活中的場景，而這完美的展現即就是系統良好交互性的基礎。漫游系統在日常生活中起著不可忽視的作用，本文從場景漫游的技術將自己的所學所懂，將理論與實踐完美結合，來推廣倉頡廟的地域文化，也賦予了倉頡文化新的生命展現?？茖W技術的迅猛發(fā)展，信息時代化的到來，此次的研究實踐是為創(chuàng)造更多的可能性，并為未來的科技發(fā)展奠定堅實的文化傳播基礎。

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