虚拟现实技术在文物遗产保护和博物馆教育中的应用研究
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摘 要：虚拟现实技术是当前社会关注的热点话题，其技术手段日益成熟，拥有了广阔的应用空间。在文化遗产保护和博物馆教育领域引入虚拟现实技术，实现传统文化与现代技术的高效融合。本文立足于虚拟现实技术在文物博物馆领域的应用，通过分析相关技术管理及现实案例，为相关工作者提供一定的参考。
关键词：虚拟现实技术文物遗产保护博物馆教育策略研究
一、虚拟现实技术的主要特点
虚拟现实技术，即“VR”技术，也被成为灵境技术。顾名思义，其可以通过技术手段完成对虚拟情境的现实化展示，可以为用户提供直观的视觉体验与亲身参与感。从技术手段来看，虚拟现实技术是一个技术依托相对复杂化、精密化的新型技术。其所模擬的情景通常是用户所无法接触到的特殊情境，主要为当前没有的情境或是无法同时存在的事物情境，但依托技术手段可以将这些虚拟情境现实化，用户只需通过用户端系统有详细操作指导的系统，即可进入这一“虚拟世界”。而在技术营造出的逼真、直观的情境中，用户还可通过用户端操纵其中出现的事物，与系统形成良好的交互体验。虚拟现实技术中，用户多感知的情景均由计算机系统自动生成，用户既可在此基础上感知真实度极强的虚拟环境，还可通过身体直接接触的多样化的外接设备，直接形成视、听、触等多种感官体验。虚拟现实技术项目的设计通常根据所应用的情境实际，充分考虑用户体验与人机交互，以设计者的设计宗旨与用户的心理感觉为导向，帮助用户进行“沉浸式”的技术体验，使其在真实化的环境中忽略虚拟的本质，全身心投入对虚拟事物的观察与感悟中，鼓励其自然地、主动地与其中的具体事物进行互动，在一定的时间范围内“忘记”自己体验者的真实身份去，而成为虚拟世界中“实实在在”的参与者甚至主导者，并可以得到多样化、随机化、实时化的反馈信息，从而实现技术手段教育人、感染人的重要目的。虚拟现实技术最大的优势在于其是当前市面上最大程度为用户营造出浸入式的试用体验及完成及时交互的民用技术，可通过技术手段辅助用户最大程度挖掘自身的情感体验与心理感悟。[1]
二、我国文物遗产保护及博物馆教育应用虚拟现实技术的原理分析
在作为拥有五千年历史的世界文明古国，我国诞生了无数享誉世界的文化产物。随着历史朝代的更迭，文化产品也随之更新，共同构成了中华民族辉煌的文化史册。因此，对文化遗产的保护及继承是当前及未来不断建设社会主义精神文明的重要任务。在以往人民群众的视野中，文物遗产的保护及博物馆教育是文物工作者研究的专业话题，与人民群众的关系不大，加之博物馆历来给人民群众形成的“门槛化”“高端化”的刻板印象，使得人民群众对于文博领域关注不够，热情也不高。但是随着物质生活水平的提高，人民群众对于传统文化遗产这一重要的中国文化形式产生了更浓厚的兴趣，且越来越多具有社会责任感的公民渴望投入对传统文物遗产的保护中。当前，我国将社会主义精神文明建设视为未来发展的重要工作，亟待形式新颖、雅俗共赏的博物馆教育为人民群众注入文化动力。[2]
我国拥有举世闻名的多样化文化遗产，单以物质文化遗产来说，就有逾三十处遗产被列入《世界遗产名录》，如中国传统美术文化、宗教文化、历史文化融合的代表作敦煌莫高窟，代表明清皇族文化及中国古代“天”文化的故宫，体现江南鱼米情怀、暗含“小桥流水人家”韵味的苏州园林等均具有极高的艺术欣赏价值。但这些文化遗产由于长期的自然环境变化以及时代变迁、战争动乱的影响，或多或少受到了一定损害，与其历史上的原貌具有一定程度的差别，也为文物工作者的工作及普通群众的欣赏提出了严峻的挑战。虚拟现实技术作为一项新兴的技术手段，通过其直观快捷的技术手段已寄钱“身临其境”的技术效果为文博领域提供了新的技术参考。
从人类的感知特点来看，其对于外部环境的感知很大程度上依赖于对视觉信息的获取与体验。因此，以人类视觉信息为基础的显示信息及视觉传达历来都是社会生活的重要组成部分，从文化产品来看，影视剧作品、绘画作品等就是其重要体现。当前，信息化与智能化技术深入人民群众生活的方方面面，且随着计算机软硬件技术的不断完善，其应用范围也在日益扩大，为人民群众生活提供的便利程度也逐渐提高。在上世纪八十年代末的信息革命一来，计算机领域的视觉与图形学成为重要分支学科，基于此的系统软件及相关技术也应运而生。虚拟现实技术在这时代背景下迎来了充分的发展契机。其浸入式、交互式的用户体验为人民群众的文化生活提供了新的方式参考，越来越多的人民群众开始选择将其作为消费的重要选择。广阔的市场需求为相关企业开拓了思路，其不断更新换代的产品迎来了极大的发展，且国家在创新驱动发展战略的引导下给予这些高科技产业较为丰厚的政策倾斜，为其技术创新创造了条件。
新时代，我国越来越注重文化强国的建设步伐，尤其对于人民群众的精神文明建设给予了足够关注，鼓励社会各界将中华传统文化结合新的历史特点加以推广。虚拟现实技术作为打破时空桎梏且发展已经相对成熟的高端技术，在为人民群众提供更为丰富的精神文明生活层面上应扮演更为突出的角色。将其引入文物遗产的保护与博物馆教育中，有利于克服传统文物保护手段方面的困难，最大程度复原文物在历史中的原貌，将博物馆教育的目标融入在人民群众触手可得的交互体验中，充分发挥文物遗产的历史价值与时代价值，帮助人民群众在潜移默化中形成强烈的民族自豪感，鼓舞其为保护及继承中华民族优秀传统文化而不懈奋斗。[3]
三、虚拟现实技术在文物遗产保护及博物馆教育的应用举例
从我国文博领域的应用实际来看，信息技术的引入已不是一个新兴的技术手段。 博物馆数字化、计算机文物展示近年来在文博领域应用颇广，无论是文物遗产工作者，还是参与博物馆欣赏的普通人民，都可以明显地感受到近年来科技在文博领域融入的便利。虚拟现实技术也将成为影响未来文博领域发展的重要技术手段。
从国际上来看，虚拟现实技术的应用已经取得了一定的成效。以世界文化遗产之一吴哥窟为例，由于受自然环境的影响，其原貌的保存面临着相当严重的问题，运用虚拟现实技术，对其进行数字化建模可以有效地缓解其面临的现实困难。因为其规模庞大，建筑高度较高，人工扫描及分析相对困难，文物工作人员创新性地采用了气球扫描仪的辅助手段，准确地对其三维特征的描述及分析。从西方相关学界来看，针对于虚拟现实技术应用于文物遗产保护及博物馆教育的学科门类相对多元，且细分较为突出。例如就有针对西方常见的古典教堂多形态、多色彩的玻璃中提取共质量图像的研究团队，其还可以实现对散落图像的综合拼接。而对于文献遗产，已经拥有了可以高精度识别中古时期人物手稿的计算机技术，这种识别方法同样可以运用于对传统文物图形学的补充。日本文物工作者在奈良大佛的保护中，大力推进了虚拟现实的三维技术手段，实现了对饱经风霜的历史文物原貌的高度展现，同时在其周边实现了类原始环境的模拟，为游客观赏文物提供了极高的视觉体验。
在我国，以敦煌莫高窟为代表的虚拟现实技术在文博中的应用也取得了突破性的进展。早在2014年，敦煌莫高窟就建成了软硬件设施齐全、内容丰富的数字展示中心，其中，在世界范围内处于领先地位的球幕电影技术与敦煌特色电影《梦幻佛宫》实现了高度融合，对于观赏者无法完全欣赏的洞穴全貌进行了零死角、零距离的展示。这样的虚拟技术应用，不仅大大提升了观赏者的游览体验，又避免了因人流量过大而对原始洞窟造成的不可逆的损害，最大程度上维持了文物遗产的原貌。我国另一著名石窟景区——龙门石窟也尝试了虚拟现实技术的应用，通过多板块的联动效应，游客甚至不需要进入洞窟就可领略传统艺术之美，同时，对于部分已经遭到永久破坏或是文物以流失的洞穴，游客也可通过虚拟现实技术感悟其原始效果。对于文物遗产工作者来说，该技术的应用是传统工作手段的跨越式进步，也尽可能地减少了人为因素对传统文物的破坏；对于游客来说，新技术的应用是提升用户体验的福音，游客可在轻松、自由的氛围中领略传统文化形式的风采。
结语
综上，虚拟现实技术作为技术手段相对成熟的新兴技术，对于文物遗产保护及博物馆教育领域具有启发性的创新作用。文博工作者应实现将其与传统文化遗产的有机结合，为文物遗产的保护及推广创造条件，也为人民群众精神文明生活水平的提升注入活力。
参考文献
[1]丁铮.增强现实和虚拟现实在博物馆的应用[J].信息与电脑（理论版），2017，（24）：47-50.
[2]吕屏；杨鹏飞；李旭.基于VR技术的虚拟博物馆交互设计[J].包装工程，2017，（24）：137-141..
[3]苗岭.虚拟现实技术在博物馆叙事性设计中的应用探索[J].包装工程，2018，（4）：15-18.
作者简介
江昀润，（1992.4-），女，初级职称，研究方向：博物馆教育.
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