虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在楊橋古村虛擬旅游中的應(yīng)用

傅真山 張新榮

（1.常州大學(xué)美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 常州 213000；2.常州工學(xué)院藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 常州 213022）

古村落是地域文化的縮影，也是傳統(tǒng)農(nóng)耕生活的起源地，更是鄉(xiāng)愁的寄托，具有豐富的文化旅游資源。古村落在發(fā)展的過程中形成了諸多優(yōu)秀的文化與傳統(tǒng)，成為古村落發(fā)展歷程中最為重要的精神內(nèi)核。楊橋作為歷史文化古鎮(zhèn)，保留了大量的歷史建筑和獨(dú)特的民俗，但了解它的游客是少之又少。因此，文章嘗試通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建楊橋古村漫游空間，幫助游客近距離欣賞古村的魅力。

1 楊橋村概況

楊橋古村地處江蘇常州市武進(jìn)區(qū)前黃鎮(zhèn)南部，地勢平坦，距離常州市中心約1小時路程。據(jù)考證，楊橋村的歷史最早可追溯到宋代，鼎盛于清末時期，距今已有近1 000年的歷史。楊橋古村的文化底蘊(yùn)深厚，擁有豐富的物質(zhì)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，村莊至今還保留著原生態(tài)的人文景觀。下文基于空間格局、歷史建筑、重要節(jié)點(diǎn)、民俗民風(fēng)4個方面，對楊橋村進(jìn)行簡要介紹。

1.1 空間格局

楊橋村因河而起，因河而興。村莊的空間發(fā)展與水系河道相輔相成：建筑沿河道布置，依水而建；張仙濱、觀音濱、朱家濱3條水系環(huán)繞著村莊，南楊橋、莊基橋、東西虹橋等4座橋梁跨越市河連接內(nèi)外，整個古村呈現(xiàn)出 “三浜四橋環(huán)五街” 的傳統(tǒng)空間格局[1]。

1.2 歷史建筑

楊橋村至今還保留大量的歷史文物遺存，其中包含200余間明清民居建筑。楊橋歷史文化建筑主要分布在楊橋村東西向與南北向街巷的交匯處，如南楊橋地下交通站、關(guān)公廟、西堵氏宅、牧齋院等，這些建筑內(nèi)部空間多采用穿斗式建筑式樣，建筑外部主要以單層或雙層的坡頂為主，外墻沿用白墻灰瓦的設(shè)計(jì)風(fēng)格，屋頂多鋪蓋青瓦。部分臨街一側(cè)的舊宅設(shè)有門樓、馬頭墻，整體室外木構(gòu)件色彩偏向于褐色，彰顯當(dāng)?shù)靥厣?/p>

1.3 重要節(jié)點(diǎn)

楊橋街巷多狹長，村莊內(nèi)的重要空間節(jié)點(diǎn)主要位于各街巷的交匯處。在楊橋村，南入口、 “南楊橋” 、牧齋院周圍區(qū)域以及楊橋戲樓前方的小廣場都是重要的公共空間，三者均位于南北街巷的軸線上。其中，屬牧齋院周圍區(qū)域與楊橋戲樓前方的小廣場最為熱鬧，每逢重大節(jié)慶活動，不少周邊民眾與游客聚集于此觀看文藝演出活動。

1.4 民俗民風(fēng)

楊橋廟會是楊橋村一項(xiàng)歷史悠久且內(nèi)容豐富的民俗活動，內(nèi)容包含迎神、上香、集市貿(mào)易等，每逢農(nóng)歷二月初九，楊橋村民在太平庵—牧齋院附近舉辦盛大的廟會，調(diào)犟牛、調(diào)龍燈等文藝表演人員絡(luò)繹不絕。據(jù)表演者回憶，廟會最火爆時，僅參加的文藝表演者就多達(dá)3 000—4 000人，時至今日每年驅(qū)車前往參觀的民眾依舊連綿不斷[2]。

2 村落現(xiàn)狀與問題

楊橋是常州市為數(shù)不多的歷史文化古村之一，文化底蘊(yùn)深厚，遺存的民居建筑較多。盡管早在2008年楊橋村的保護(hù)與發(fā)展已受到政府的高度關(guān)注，但相關(guān)舉措的出臺并未能明顯擴(kuò)大村莊的知名度、改善村莊蕭條的頹勢、提高村莊的經(jīng)濟(jì)水平?？偟膩砜?，主要有以下幾個問題。

2.1 建筑可達(dá)性差

雖然楊橋古村的歷史建筑眾多，但不少建筑破損嚴(yán)重或已荒廢亦或是被閑置，惡劣的居住環(huán)境難以再滿足當(dāng)代農(nóng)村社會生活的需要，不少村民選擇搬離此處，僅有少數(shù)老人仍居住其中。通常，外地游客閑逛至此，面對上鎖封閉的歷史建筑往往只能在街巷中欣賞建筑外貌，無法步入室內(nèi)近距離觀覽建筑格局以及無法感受悠久的建筑文化，這嚴(yán)重影響了古村的聲譽(yù)度，同時也挫傷了游客組團(tuán)旅游的積極性。

2.2 導(dǎo)向標(biāo)識系統(tǒng)模糊

楊橋街巷以南街—北街為中軸，往外衍生出多條東西街巷。這些街巷無一例外均缺乏全村導(dǎo)覽圖。楊橋村僅在南門入口處設(shè)有手繪版的游覽圖。此游覽圖大致標(biāo)識出部分歷史建筑的分布情況，缺乏完整性和準(zhǔn)確性，剩余部分的歷史文化建筑多位于村莊的小巷中，游客只能參考街巷角落處的箭頭標(biāo)示牌摸索尋找其具體方位?？v橫交錯的街巷空間和不清晰的導(dǎo)覽標(biāo)識系統(tǒng)難免讓游客暈頭轉(zhuǎn)向，同時與其他文物遺存失之交臂，最終影響旅游者的游覽興趣。

2.3 文化展示手段單一

楊橋村作為江南尚未全面商業(yè)化的古村，雖擁有大量的歷史建筑遺存，如楊橋戲樓、洪家大院、牧齋院、朱氏老宅等，但大多處于荒廢、封閉的狀態(tài)，游客只能通過標(biāo)識牌上的只言片語來了解建筑歷史，導(dǎo)致古村的旅游模式較為單一，游客多是在街巷內(nèi)進(jìn)行走馬觀花式的觀光旅游，無法感知、欣賞古村建筑背后的建造理念與文化內(nèi)涵。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在楊橋古村虛擬旅游中的應(yīng)用

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

圖1 楊橋南廣場全景圖

圖2 堵宅室內(nèi)全景效果圖

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）又稱靈境技術(shù)，誕生于20世紀(jì)中后期，它是一門涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、建筑學(xué)、攝影學(xué)等方面的新技術(shù)。它利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力與圖形處理能力以及第三方軟件高超的合成技術(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)記載、歷史影像等資料，可營造脫離實(shí)體還原以假亂真的三維感官世界[3-4]。

3.2 運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行古村保護(hù)思路

楊橋古村歷史悠久，建筑遺存較多，文化底蘊(yùn)深厚?？紤]到古村的特殊性、VR技術(shù)的特性以及在線旅游的前景，楊橋古村虛擬旅游系統(tǒng)的構(gòu)建將以不破壞古村生態(tài)環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，在虛擬空間中再現(xiàn)楊橋古村的實(shí)景，規(guī)劃與重塑虛擬旅游線路和內(nèi)容，使游客通過漫游觀看、聆聽語音等方式多方面了解古村的文化淵源，具體來說：利用相關(guān)設(shè)備對古村的街巷和重要建筑進(jìn)行數(shù)字化重建，借助VR技術(shù)制成虛擬漫游場景，打造虛擬的文化體驗(yàn)空間，盡可能多地還原和展現(xiàn)古村的歷史風(fēng)貌與民俗風(fēng)情等內(nèi)容。同時，借助在線虛擬旅游平臺，用戶足不出戶就可在虛擬空間中進(jìn)行虛擬的旅游觀覽[5]，提前知曉古村的最佳游覽路線，最終引導(dǎo)游客感知、認(rèn)同楊橋古村的文化內(nèi)涵，繼而促進(jìn)古村線下旅游的發(fā)展。

3.3 楊橋古村虛擬旅游的實(shí)現(xiàn)方案

楊橋古村虛擬旅游方案的生成，主要通過全景拍攝、虛擬空間、旅游解說3個部分來完成。

3.3.1 信息采集 虛擬建筑空間的構(gòu)建需要相應(yīng)的測繪數(shù)據(jù)，為了確保信息的準(zhǔn)確性，多次進(jìn)入楊橋古村進(jìn)行信息采集和建筑測量等工作。現(xiàn)場利用高精度測量儀記錄重要建筑物的門、窗、院墻等尺寸信息，便于后期重建虛擬建筑空間。此外，還拍攝了大量的全景街巷照片（如圖1），為后期虛擬路線的生成提供參考依據(jù)。

3.3.2 全景圖的生成 街巷全景圖的生成主要通過單反相機(jī)、全景相機(jī)等設(shè)備進(jìn)行定點(diǎn)拍攝，虛擬室內(nèi)空間的全景圖則由三維軟件渲染而成，統(tǒng)一整理、羅列拍攝的照片，整理后的全景圖批量導(dǎo)入Photoshop進(jìn)行二次修改，最終生成優(yōu)化后的全景圖。

街巷全景圖的拍攝順序首先參考了楊橋古村發(fā)展的歷史脈絡(luò)，其次考慮到南北街巷較為完整地保留了多個時期的歷史風(fēng)貌，具有較高的文化價(jià)值和藝術(shù)觀賞性。因此，選擇楊橋南—北街作為村莊的主拍攝場景，以村口南廣場作為拍攝起點(diǎn)，從南往北直至楊橋北街巷終止，最后由北至南再依次拍攝各東西街巷。

3.3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)場景的生成 楊橋村歷史文化底蘊(yùn)深厚，如調(diào)犟牛、調(diào)三十六行等民俗表演，通過VR技術(shù)重建現(xiàn)實(shí)場景，為游客打造文化體驗(yàn)新空間，幫助游客近距離欣賞古建筑內(nèi)部空間和了解古村的風(fēng)土民情。以楊橋堵宅為例，西堵氏宅歷史建筑外立面的保存較為完好，是典型的徽商清代建筑風(fēng)格，但內(nèi)部空間處于荒廢、封閉的狀態(tài)，游客無法深入了解建筑結(jié)構(gòu)。通過前期收集建筑的照片與資料，利用3dmax、sketchup等軟件生成該建筑的虛擬空間（圖2），將村莊的歷史演變、名人名士、民俗風(fēng)情等內(nèi)容以展板、雕塑、模型、視頻等形式呈現(xiàn)出來，其中復(fù)雜模型部分則適當(dāng)?shù)赜觅N圖來代替，降低日后空間漫游的卡頓性。虛擬空間構(gòu)造完成就可以通過軟件生成較為清晰的全景圖，為后期漫游路線的生成作鋪墊。

圖3 Everpano軟件工作界面

圖4 全景圖添加參考線

圖5 電腦端體驗(yàn)楊橋村虛擬旅游系統(tǒng)的場景漫游功能

3.3.4 漫游路線的生成 漫游路線是依附于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的導(dǎo)航漫游功能，其表現(xiàn)方式主要分為兩類：有形與無形。前者以krpano等軟件為代表，通過設(shè)置場景的全景起始頁，添加空間的熱點(diǎn)箭頭的指示方式生成漫游路線。后者以Everpano為基礎(chǔ)（圖3），其融合了前者并提供了新的漫游方式：在相關(guān)聯(lián)的全景圖之間添加參考線（圖4），即可串聯(lián)相應(yīng)的虛擬空間，用戶無需搜尋熱點(diǎn)，只需點(diǎn)擊全景圖中的任意一處，若軟件插件檢測到該方向存在街巷、室內(nèi)空間的全景圖，則自動向該方向漫游，若不存在，它將以雙擊靜止的方式提醒用戶無法前行。同時，為優(yōu)化游客旅游體驗(yàn)，軟件平臺還支持玩具屋（鳥瞰）功能，游覽過程中游客通過一鍵點(diǎn)擊即可切換視角，軟件則以熱點(diǎn)的方式自動展現(xiàn)場景的漫游路線，幫助游客確定觀覽方向。考慮到界面的美觀性，主要采用后者軟件生成室內(nèi)與街巷的漫游空間。

楊橋村南北街巷的建筑保存較好，建筑風(fēng)貌較為統(tǒng)一，具有較大的觀賞價(jià)值。因此，在虛擬旅游的漫游路線規(guī)劃上，以南北街巷為主，3條東西街巷為輔。漫游路線以立有牌坊的南廣場作為步行漫游的起點(diǎn)，游客雙擊屏幕即可自由漫游。簡單來說：游客雙擊廣場北側(cè)街巷空間，畫面將自動向主街巷北側(cè)空間漫游，行至 “南楊橋” 、關(guān)圣閣等街巷交匯區(qū)域，游客參考熱點(diǎn)標(biāo)識，點(diǎn)擊相應(yīng)的熱點(diǎn)箭頭，可任意瀏覽曲徑通幽的東西街巷，或遵循語音提示，繼續(xù)觀覽古韻猶存的主街巷，欣賞楊橋古老的建筑藝術(shù)、匾額、雕刻等，最終將楊橋村古老的建筑格局完整展示給游客。

3.3.5 旅游解說系統(tǒng)的生成 旅游解說系統(tǒng)作為在線虛擬旅游的重要組成部分，其作用遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)的標(biāo)識牌，能夠幫助游客快速了解古村文化歷史，加深游客對古村文化內(nèi)涵的理解，提升古村落旅游體驗(yàn)[6]。楊橋村旅游解說系統(tǒng)主要分為3類：文字解說、動態(tài)解說、旅游路線解說。

文字解說是采用文字、圖片標(biāo)識的方式，幫助游客了解古村的資源狀況和人文景觀等內(nèi)容。如在虛擬街巷的交匯處，可以通過文字標(biāo)識的形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的標(biāo)識牌，顯示游客距離相應(yīng)景點(diǎn)的距離[7]。

動態(tài)解說是基于虛擬軟件的快捷彈窗插件而成，指采用彈窗、文字、視頻三者相結(jié)合的方式，幫助游客了解古村背后的文化內(nèi)涵。在虛擬文化體驗(yàn)空間中，開辟了古村文化展示區(qū)，集中展示了楊橋古村的歷史、格局、民俗風(fēng)情等，解說內(nèi)容以楊橋民俗文化為中心，引導(dǎo)游客感知、品味悠久的廟會文化、捻紙文化。其中，對展示區(qū)的展板、模型等內(nèi)容添加熱點(diǎn)標(biāo)識，游客通過點(diǎn)擊熱點(diǎn)就可以彈出相應(yīng)的模型、視頻等解說內(nèi)容。例如，點(diǎn)擊捻紙展板則彈出楊橋捻紙模型，游客滑動手指即可從任意角度欣賞相關(guān)紙藝作品的制作水準(zhǔn)；點(diǎn)擊犟牛模型熱點(diǎn)，則自動播放有關(guān)調(diào)犟牛的民俗舞蹈。

旅游路線解說結(jié)合了文字解說與動態(tài)解說的功能而成。游覽主路線的解說是按照楊橋村歷史發(fā)展的脈絡(luò)進(jìn)行的，以村口南廣場為起點(diǎn)，主線具體表現(xiàn)為：村口南廣場— “南楊橋” —楊橋戲樓廣場—牧齋院。通過這條漫游主路線，可以將楊橋主要的節(jié)點(diǎn)空間與精品景點(diǎn)相串聯(lián)，其中蘊(yùn)含了深遠(yuǎn)的意義：慢慢引導(dǎo)游客步行穿過高大的牌坊，讓游客品味古村氣息；行至 “南楊橋” 讓游客感受古人的地理風(fēng)水思想；在宅鋪林立的老街中穿行，感受古村的建筑藝術(shù)；在太平庵與牧齋院附近，聆聽廟會的喧鬧聲，了解楊橋民俗的豐富性。只有通過這一系列循序漸進(jìn)的講解，才能夠讓游客知曉、理解整個古村的歷史演變過程，從而欣賞、認(rèn)同當(dāng)?shù)氐拿袼罪L(fēng)情，改善當(dāng)下楊橋村無宅可進(jìn)、無史可聽、無人想來的尷尬局面。

3.3.6 VR實(shí)現(xiàn) 為保證軟件的適用性，軟件平臺為使用者提供了普通全景與VR兩種使用模式（圖5），使用者依據(jù)個人喜好任意切換，其中前者不依賴穿戴設(shè)備通過手機(jī)端即可觀覽虛擬空間，極大地降低了用戶的體驗(yàn)門檻。后者主要借助VR頭盔或眼鏡等穿戴設(shè)備，通過設(shè)備內(nèi)置的傳感器，實(shí)現(xiàn)景隨人動的效果，此方式會提升用戶的沉浸感，讓人產(chǎn)生身臨其境的感覺。

4 結(jié)語

對于古村落旅游，尤其是楊橋這類地理位置相對偏僻的古村，前期宣傳與推廣需要投入大筆資金，僅靠地方財(cái)政支持往往無以為繼。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)以不破壞村莊的原始風(fēng)貌為前提，保護(hù)了村莊的自然生態(tài)，為古村旅游提供了新的發(fā)展方向，同時，也降低了用戶在線旅游的門檻，提升了游客實(shí)地旅游的效率。因此，不難看出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古村落保護(hù)、發(fā)展、修復(fù)等方面有較大的發(fā)展空間，未來基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬旅游定會迎來新的發(fā)展熱潮。