基于增強現實技術的風景園林遺產保護研究

摘 要：闡述風景園林遺產的保護現狀，分析增強現實技術的先進性和優勢，提出風景園林遺產保護設計過程中與增強現實技術進行結合，會大幅度提升風景園林遺產保護設計效果的觀點，強調增強現實技術在風景園林文化遺產保護中的潛在價值，列舉基于增強現實技術的風景園林遺產保護的關鍵技術，分析其在風景園林遺產保護中的優勢及應用前景。

關鍵詞：增強現實技術；風景園林；遺產保護

風景園林遺產是人類歷史與文化的珍貴載體，體現出不同時代社會的價值觀、審美情趣以及人與自然的相互關系。隨著城市化進程的加速，許多風景園林遺產被破壞，而今如何保護與傳承此類文化財富成為社會亟待解決的重要問題之一。增強現實技術作為一種新興的數字化技術手段，為風景園林遺產的保護、展示和傳承帶來了機遇。本文旨在探討基于增強現實技術的風景園林遺產保護，深入挖掘這一技術在文化遺產領域的應用潛力，為風景園林遺產保護工作提供新的思路和方法。

一、風景園林遺產與保護

（一）風景園林遺產的定義與分類

風景園林遺產作為中國文化遺產的重要組成部分，涵蓋了人類歷史、藝術、自然與社會等多重內容。風景園林遺產可以被視為人類創造與自然環境相融合的藝術作品，體現了社會文化、歷史演變和美學觀念的交融，以其獨特的景觀、布局、植被和結構特點，展示了不同時期、不同文化的審美趣味、社會風貌和人與自然相處的思想。對風景園林遺產進行分類時，可以從多個角度進行劃分，以更好地理解其多樣性和復雜性。例如：按歷史時期進行分類，可分為古代、中世紀與文藝復興時期和現代；按地域與文化進行分類，可分為東方和西方；按風格與設計進行分類，可分為形式主義園林、自然主義園林和抽象主義園林；等等。

（二）風景園林遺產的保護現狀

風景園林遺產的保護現狀呈多樣性，不同地區的風景園林遺產保護取得了不同的成果，也面臨不同的挑戰。隨著城市化進程的不斷推進，風景園林遺產遇到了來自城市建設和開發的巨大壓力。土地利用變更、大規模基礎設施建設等，對園林遺產的完整性和原始景觀造成了嚴重的侵害。再加上人口素質的參差，風景園林遺產還遭受了故意的破壞威脅，包括盜竊文物、惡意損毀、不被尊重等。人們對風景園林遺產的認知不足，極有可能導致遺產的殘缺和消失，同時，氣候變化、環境污染和自然災害也可能成為誘因。對此，一些地區積極進行探索，采用新的技術如虛擬現實技術、增強現實技術等，希望能夠實現對風景園林遺產的保護、展示和傳承。

（三）風景園林遺產保護的重要性

風景園林遺產承載著人類歷史、文化和價值觀，通過保護風景園林遺產，可以為后代傳遞文化記憶，使他們更好地了解自己的根源。不同歷史文化背景下的園林設計，體現了人類對美的不同理解，對其進行保護意味著保留特定的美學傳統，激發人們對美的感知和欣賞。風景園林遺產是地域文化的重要組成部分，對其進行保護能夠加強人們對自身地域身份和文化的認同感。

二、增強現實技術概述

（一）增強現實技術的定義與特點

增強現實技術（Augmented Reality，簡稱AR）是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術，通過將虛擬信息與現實世界相融合，為人們帶來超越現實的感官體驗。它的核心理念是在現實環境中疊加虛擬的圖像、音頻、視頻等元素，使用戶能夠在真實場景中與虛擬內容進行互動。與虛擬現實技術不同，增強現實技術并不是將用戶完全置于虛擬世界中，而是增強用戶對現實世界的感知和理解。其有幾個顯著的特點：首先，它與現實世界的關聯性較強，能夠在現實場景中添加有意義的虛擬元素，如信息標記、三維模型等；其次，增強現實技術具有實時性，用戶可以實時感知虛擬信息與真實場景的結合，實現互動性的體驗；最后，增強現實技術能夠根據用戶的位置、視角等信息進行動態調整，以實現更真實的交互效果。

（二）增強現實技術在文化遺產領域的應用潛力

增強現實技術在文化遺產領域具有巨大的應用潛力，它能夠為風景園林遺產的保護、展示和傳承帶來具有創新性的方法。在沉浸式展示和畫面重現方面，增強現實技術能夠將歷史場景和文化景觀等虛擬畫面重現在現實世界中，使人們仿佛穿越時光，親身體驗歷史場景的變遷。在互動體驗與教育方面，增強現實技術可以為用戶提供與虛擬內容互動的機會，如通過觸摸、手勢等方式與虛擬元素進行互動。在虛擬重建與保護方面，對于受損嚴重的風景園林遺產，增強現實技術可以用于虛擬重建。通過已有資料如歷史文獻、圖片等，結合技術手段，將受損部分重新呈現在現實世界中，還原風景園林遺產的歷史風貌。在創新傳播與推廣方面，增強現實技術可以為文化遺產的宣傳和推廣帶來全新的方式。通過社交媒體、應用程序等渠道，用戶可以與增強現實內容進行互動。增強現實技術在文化遺產領域有著廣泛的應用前景，它不僅能夠提升優化用戶的體驗感，還能促進文化遺產的傳承、保護、創新和利用。

三、增強現實技術在風景園林遺產保護中的應用

（一）增強現實技術在遺產展示與解讀中的應用

增強現實技術在風景園林遺產的展示與解讀方面具有獨特的應用潛力，它能夠以創新的方式將歷史、文化和美學融合在一起。在時間維度方面，通過增強現實技術，游客可以以虛擬時間旅行的方式，回溯風景園林遺產的歷史。在實地參觀的過程中，游客可以通過設備觀看不同歷史時期的虛擬景象，同時增強現實技術可以在風景園林遺產景點設置隱藏的虛擬元素，如古代建筑、人物等，將其與真實景觀相融合。游客通過觀看設備，可以解鎖這些隱藏的元素。在藝術與美學體驗方面，通過增強現實技術，游客可以欣賞到虛擬的藝術作品，如古代壁畫、雕塑等，與真實的環境進行交互。這樣的應用不僅可以讓游客在自然景觀中欣賞藝術，還能夠增進對文化和審美的理解。在虛擬導覽與互動體驗方面，使用增強現實技術，游客可以根據個人興趣和需求，選擇自己感興趣的內容進行導覽，通過掃描特定景點，獲取詳細的歷史背景、設計理念以及文化內涵，實現個性化的參觀體驗。在虛擬重建與還原方面，增強現實技術可以將遺失或受損的建筑、景觀等通過虛擬重建呈現在現實環境中，實現建筑原貌的還原，這有助于游客更好地理解風景園林遺產的歷史變遷和演進。增強現實技術在遺產展示與解讀中的應用為游客提供了新的體驗，通過創新的互動手段，增強現實技術為遺產的傳承和宣傳帶來了新的可能性。

（二）增強現實技術在遺產信息傳播中的應用

增強現實技術在風景園林遺產的信息傳播方面發揮著重要作用，它能夠以更生動、直觀的方式向游客傳遞遺產的歷史、文化和價值。在虛擬展覽與演示方面，通過增強現實技術，風景園林遺產可以以虛擬展覽的形式呈現給游客。游客可以在博物館等展覽場所，通過移動設備觀看虛擬的文物、藝術品等。這種不受地理限制的遺產信息展示方式，擴大了風景園林遺產的傳播范圍。在社交媒體分享方面，通過增強現實技術，游客可以在社交媒體上分享與風景園林遺產有關的虛擬體驗，例如拍攝自己與虛擬歷史人物互動的視頻，與朋友分享這種獨特的游覽體驗。在移動應用與游戲化傳播方面，增強現實技術可以被整合到移動應用中，設計成有趣的互動體驗，并開發風景園林遺產導覽應用，方便游客通過導覽設備探索遺產景點，解鎖虛擬內容，從而促進公眾參與和文化傳承。在教育與學習方面，增強現實技術可以用于教育領域，幫助學生更生動地學習有關歷史、文化和藝術的知識，通過虛擬場景和互動元素，增強學習的趣味性和效果。

（三）增強現實技術在遺產虛擬重建中的應用

增強現實技術在風景園林遺產的虛擬重建方面具有廣泛的應用潛力，可以幫助人們保護和傳承風景園林遺產。在歷史重現與還原方面，將受損或已不存在的古代園林作品利用虛擬重建技術在現實環境中再現出來。通過歷史文獻、繪畫、照片等資料，虛擬重建技術可以將遺失的建筑和景觀等虛擬還原出來，為游客展示園林在不同歷史時期的面貌。在交互式導覽方面，游客可以使用移動設備觀看虛擬重建后的園林景觀，通過手勢、觸摸等方式與虛擬元素進行互動，進一步了解其歷史和文化內涵。在保護與可視化管理方面，通過虛擬重建、數據分析等技術，管理人員可以更直觀地了解園林遺產的變化和狀況，定位受損部位，提取更多信息，從而有針對性地采取保護措施。增強現實技術在風景園林遺產的虛擬重建中具有廣泛的應用前景，能夠幫助人們保護和傳承遺產，為游客提供更生動的體驗，同時為教育、互動和管理提供更多的創新方案。

四、增強現實技術在風景園林遺產保護中的關鍵技術

（一）精準定位與真實感呈現

將增強現實技術應用于風景園林遺產的保護和展示中，要克服兩項關鍵的技術難點，那就是精準定位及真實感呈現。首先，精準定位指的是在現實世界中準確地定位出虛擬元素，使其與實際的場景互相匹配。在室內及室外復雜的環境當中，如何準確地識別用戶的位置、姿態以及視角，還有如何將虛擬內容正確地投射到對應的位置上面，這不僅僅需要有迎接挑戰的信心，還需要具有高精度的定位技術，例如全球定位系統（GPS）、視覺慣性導航等，以實現用戶與虛擬元素的精準互動。其次，增強現實技術的成功應用，需要把高度逼真的虛擬內容呈現出來，使得用戶融入虛擬與現實的交互體驗中，包括圖像、音頻和視頻等多個方面。同時，解決虛擬元素的視覺一致性、光照效果、陰影和透明度等問題，確保虛擬內容與現實場景的融合，使用戶產生身臨其境的感覺。

（二）平衡技術與歷史文化環境

將增強現實技術應用于風景園林遺產保護和展示時，需要平衡技術創新與歷史環境的文化與美學特征，以確保應用既能夠充分發揮技術的優勢，又能夠尊重和保護遺產的獨特價值。在設計增強現實體驗時，需要注意的是，不能破壞歷史環境的真實性和完整性。雖然增強現實可以在虛擬層面上重建和展示歷史場景，但是這些虛擬元素不能損害實際環境的歷史價值和原貌，也不能破壞原有的文化氛圍。此外，增強現實技術的虛擬內容與現實環境要和諧融合。虛擬元素的色彩、形狀、材質等應與周圍環境相協調，避免產生不協調或者突兀感。在應用增強現實技術時，需要在技術創新和傳統文化之間取得平衡。虛擬元素可以被用于創新、展示和解讀，但是要確保創新時不破壞園林遺產的原有價值和意義。

（三）維護與更新的平衡

將增強現實技術應用于風景園林遺產保護和展示時，需要平衡技術更新和長期維護之間的關系，以確保應用的可持續性。增強現實技術的應用需要長期得到維護和更新，其中包括修復虛擬元素的漏洞、更新的數據內容、適應新的技術標準等等。由于園林遺產的保護是一個長期的任務，與之相應的增強現實技術的應用也是需要得到持續關注與維護的，以保持其良好的運行狀態和用戶體驗。另外，在應用中涉及的數據如地理信息、歷史文獻等，會不斷更新及完善。開發者則需要建立有效的數據管理系統，確保數據的準確性及時效性，以便于保持應用的可靠性及價值。

五、結語

增強現實技術的應用，為風景園林遺產的保護、展示以及傳承帶來了全新的可能性和創新的途徑。本文探討了增強現實技術在風景園林遺產保護中的應用與關鍵技術，從定義和分類、重要性、應用潛力、技術挑戰以及文化與可持續性方面進行了深入的分析思考。增強現實技術在風景園林遺產的保護中，有著巨大的應用潛力。我們可以通過沉浸式的展示、互動的體驗、虛擬的重建等方式，為游客帶來更豐富的、深入的文化及遺產觀賞體驗。它不僅僅可以進一步地提升游客的參與感和教育價值，還能夠推動遺產的傳承、創新與利用。另外，增強現實技術為風景園林的遺產與保護以及傳承，提供了更新的途徑及解決方案。相信在未來的發展中，我們可以通過不斷的努力和創新，克服技術及文化方面的難題，實現風景園林遺產保護與創新利用的雙贏目標。

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