論虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文物保護(hù)中的應(yīng)用

童麗娟

摘 要：近些年來，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)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(yùn)用，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來保護(hù)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(jìn)行有效保護(hù)以及展示，讓人們可以直觀、有效地欣賞到文物成果，就要學(xué)會借助于各類高科技，對文物開展深入保護(hù)。文章首先介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念、優(yōu)勢以及特征，然后充分分析了國內(nèi)文物保護(hù)的具體現(xiàn)狀，最后深入探究了在文物保護(hù)中如何運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);文物保護(hù);應(yīng)用

隨著社會以及經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國人民更新了對文物保護(hù)的理解，也提升了對文物保護(hù)以及修復(fù)的重視程度。在文物保護(hù)工作的實(shí)施過程中，進(jìn)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(shí)技術(shù)在文物保護(hù)過程中的運(yùn)用的核心原因所在。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具體概念以及核心技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)屬于一種新型、高效的計(jì)算機(jī)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(guān)操作，使系統(tǒng)的工作效率獲得提升。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)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(shè)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(shí)技術(shù)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(guān)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(guān)命令進(jìn)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(shí)場景里的有關(guān)維度參數(shù)，創(chuàng)建虛擬環(huán)境。控制模塊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(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的核心目的。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢以及特點(diǎn)

2.1 核心特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也被叫作“靈境技術(shù)”或“VR技術(shù)”，是圖像處理技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等的綜合性產(chǎn)物。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下特征：第一，信息保存持久性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息的長期保存，而伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)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(shí)技術(shù)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(qiáng)的超文本特性，此特性使其可以將人類的感知進(jìn)行充分結(jié)合，進(jìn)一步產(chǎn)生多重感知系統(tǒng)，利用這項(xiàng)技術(shù)的較強(qiáng)交互性，能夠?yàn)橛脩魩聿灰粯拥母惺堋５谌?，技術(shù)綜合性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有人機(jī)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(jìn)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(shí)的體驗(yàn)。在虛擬環(huán)境中，借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠使用戶經(jīng)過體驗(yàn)虛擬事物進(jìn)一步獲取身臨其境的體驗(yàn)，能夠擺脫現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)開展文物保護(hù)有以下核心優(yōu)勢：第一，融合更多感官參與體驗(yàn)。與傳統(tǒng)的文物保護(hù)相比，運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)⑷舾煞N感官體驗(yàn)進(jìn)行充分結(jié)合，能夠進(jìn)一步拉近普通民眾和文物之間的距離，文物傳承與保護(hù)可以得到大力發(fā)展。第二，充分提升保護(hù)效果。配合三維建模技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)ξ奈锏南嚓P(guān)內(nèi)容進(jìn)行有效虛擬，在將數(shù)字模型進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成實(shí)際物體的時候，文物保護(hù)將具有大量的可能性。以非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的有效保護(hù)為例，此項(xiàng)技術(shù)能夠借助于動作捕捉技術(shù)以及穿戴設(shè)備技術(shù)來有效保存數(shù)據(jù)，由此可以利用此項(xiàng)技術(shù)很好地傳承非遺技術(shù)。第三，突破以前保護(hù)策略的限制。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)借助于合成技術(shù)和全景實(shí)拍技術(shù)，可以進(jìn)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(hù)的具體現(xiàn)狀

3.1 保護(hù)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(hù)工作中，只開展修復(fù)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(guān)工作者不能對其開展很好的保護(hù)，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(diǎn)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?yàn)樵谖奈镎褂[的過程中，每一件文物都需要采用相應(yīng)的保護(hù)方式，這就需要投入更多的人力、物力和財(cái)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(fù)光顧，如此產(chǎn)生了一個惡性循環(huán)，這就愈發(fā)不能促進(jìn)文物保護(hù)工作的順利進(jìn)行。

4 如何運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展文物保護(hù)

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

4.1 拓展文物保護(hù)的策略

在文物保護(hù)過程中充分采取虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠?qū)⑽奈镄迯?fù)之后的影像直接顯示出來，幫助文物修復(fù)的工作人員有效判斷文物修復(fù)方法的可行性，使文物修復(fù)的質(zhì)量以及效率得到提高。在現(xiàn)實(shí)的修復(fù)過程中，可以將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與視圖計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行有效整合，檢驗(yàn)文物修復(fù)過程中每個步驟的修復(fù)成效。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠從多個角度來保護(hù)以及展示文物，進(jìn)一步確保文物的安全性，有效實(shí)現(xiàn)對文物壽命的延長。當(dāng)前我國大部分博物館在對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)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(yùn)用。

4.2 保護(hù)文物展出過程

“主動借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠很好地處理現(xiàn)如今文物保護(hù)過程中的若干種問題，進(jìn)而有效促進(jìn)國內(nèi)文物保護(hù)以及展出工作的可持續(xù)發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠?qū)ξ奈镎钩龅恼麄€過程開展充分的保護(hù)，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(jìn)一步降低關(guān)于文物的破損情況?！蔽奈锉Ｗo(hù)工作者能夠借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，有效制作文物的若干種影像，進(jìn)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(jìn)行最大限度的還原。借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以實(shí)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(guān)研究，還能夠借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對已經(jīng)消失或尚未挖掘的遺址進(jìn)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(jìn)一步發(fā)揮出來。

4.3 對文物開展創(chuàng)新性運(yùn)用

在現(xiàn)實(shí)的文物保護(hù)過程中，“直接把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分結(jié)合起來，能夠?qū)ξ奈锉Ｗo(hù)開展創(chuàng)新性運(yùn)用，大力推進(jìn)文物的傳播以及保護(hù)，將文物的核心作用進(jìn)一步發(fā)揮出來”。第一，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠有效借助于數(shù)據(jù)采集技術(shù)，創(chuàng)建一個對應(yīng)的模型數(shù)據(jù)庫，對文物的有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)一步提高文物修復(fù)的精確度，幫助文物修復(fù)工作者選定一個最適宜的保護(hù)方法，在縮短文物修復(fù)時間的前提下，確保文物修復(fù)的品質(zhì)。第三，直接借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對有關(guān)范圍內(nèi)的文物資源進(jìn)行有效整理，借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將文物的實(shí)際面貌更加全面、生動地展示出來，實(shí)現(xiàn)脫離空間以及時間約束的目標(biāo)，進(jìn)一步提升資源共享的效果，促進(jìn)文物的展覽越來越高效化。

5 應(yīng)用具體實(shí)踐

近幾年來，在博物館開展文物保護(hù)的過程中就普遍運(yùn)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，婦好墓VR復(fù)原、龍門石窟數(shù)字化保護(hù)以及敦煌數(shù)字化保護(hù)都屬于其中代表。以首都博物館的“王后 母親 女將——紀(jì)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(fù)原了婦好墓室的真實(shí)情況，經(jīng)過文物材質(zhì)的復(fù)原、確保渲染成效的真實(shí)性以及建立墓室內(nèi)外模型，充分、高效地復(fù)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(bào)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(guān)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(xué)性、有效性、真實(shí)性以及嚴(yán)謹(jǐn)性。第二，確保渲染成效的真實(shí)性。工作人員將發(fā)掘資料以及歷史資料、現(xiàn)場照片進(jìn)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(jìn)一步設(shè)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(xué)性以及真實(shí)性進(jìn)行了提升。第三，文物材質(zhì)的復(fù)原。工作人員經(jīng)過進(jìn)一步查閱資料，確定了商朝冶金技術(shù)的相關(guān)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(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)得以降低。借助于VR眼鏡、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和局域網(wǎng)云服務(wù)器，婦好墓可以被完全搬進(jìn)博物館，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)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(hù)的技術(shù)水平，必須結(jié)合國內(nèi)文物保護(hù)的具體現(xiàn)狀，借助于各類現(xiàn)代化技術(shù)，持續(xù)促進(jìn)文物保護(hù)的信息化以及數(shù)字化發(fā)展。在現(xiàn)實(shí)的文物保護(hù)過程中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠建立符合文物保護(hù)的相關(guān)條件，并且有效結(jié)合地區(qū)文物保護(hù)的現(xiàn)實(shí)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(jìn)而有效促進(jìn)文化旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對中華文明的傳承與弘揚(yáng)。

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