论虚拟现实技术在文物保护中的应用

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　　摘 要：近些年来，随着虚拟现实技术的持续发展，其在我国多个行业中都获得了充分的运用，利用虚拟现实技术来保护文物也慢慢地受到文物界的高度重视。为了对历史文化遗产进行有效保护以及展示，让人们可以直观、有效地欣赏到文物成果，就要学会借助于各类高科技，对文物开展深入保护。文章首先介绍了虚拟现实技术的概念、优势以及特征，然后充分分析了国内文物保护的具体现状，最后深入探究了在文物保护中如何运用虚拟现实技术。
　　关键词：虚拟现实技术;文物保护;应用
　　随着社会以及经济的迅猛发展，我国人民更新了对文物保护的理解，也提升了对文物保护以及修复的重视程度。在文物保护工作的实施过程中，进一步传承我国优秀传统文化，正是本文深入探究虚拟现实技术在文物保护过程中的运用的核心原因所在。
　　1 虚拟现实技术的具体概念以及核心技术
　　虚拟现实属于一种新型、高效的计算机用户接口，可以从触觉和视觉等方面带给用户自然且直观的感受，方便用户的相关操作，使系统的工作效率获得提升。虚拟现实技术是利用计算机更好地产生模拟环境，如操作现场，借助于若干种传感设备让用户有一种身临其境的感觉，使用户能够与附近的环境开展自然交互。
　　虚拟现实技术包括反馈模块、控制模块、建模模块、传感器模块和检测模块等。其中，反馈模块可以有效接收传感器模块发来的具体信息，并且反馈给用户。检测模块可以深入、有效地检测用户输入的相关命令。传感器模块具有两个重要作用：一方面，可以对用户发出的相关命令进行接收，并且在模拟环境中使用命令;另一方面，把模拟后的具体结果反馈给客户。建模模块是获得现实场景里的有关维度参数，创建虚拟环境。控制模块是对传感器开展合理控制，使其可以把虚拟环境与用户很好地整合起来，进而实现系统的核心目的。
　　2 虚拟现实技术的优势以及特点
　　2.1 核心特点
　　虚拟现实技术也被叫作“灵境技术”或“VR技术”，是图像处理技术、电子技术和计算机技术等的综合性产物。虚拟现实技术具有以下特征：第一，信息保存持久性。虚拟现实技术可以实现信息的长期保存，而伴随网络技术的进一步发展，虚拟现实技术能够在取得以及保存信息的过程中得以大幅度升级。第二，超文本特性。就虚拟现实技术的核心本质来说，其属于一种传播介质，与其他媒体相比，其具有更强的超文本特性，此特性使其可以将人类的感知进行充分结合，进一步产生多重感知系统，利用这项技术的较强交互性，能够为用户带来不一样的感受。第三，技术综合性。虚拟现实技术具有人机交互以及人工智能等功能，经过对三维图像、多媒体视频以及音频进行有效处理，能够不断刺激用户的听觉、视觉以及触觉等感官，给用户带来真实的体验。在虚拟环境中，借助于虚拟现实技术能够使用户经过体验虚拟事物进一步获取身临其境的体验，能够摆脱现实世界的各种约束，用户可以直接参与到虚拟世界。
　　2.2 核心优势
　　借助虚拟现实技术开展文物保护有以下核心优势：第一，融合更多感官参与体验。与传统的文物保护相比，运用此项技术能够将若干种感官体验进行充分结合，能够进一步拉近普通民众和文物之间的距离，文物传承与保护可以得到大力发展。第二，充分提升保护效果。配合三维建模技术，虚拟现实技术能够对文物的相关内容进行有效虚拟，在将数字模型进一步转换成实际物体的时候，文物保护将具有大量的可能性。以非物质文化遗产的有效保护为例，此项技术能够借助于动作捕捉技术以及穿戴设备技术来有效保存数据，由此可以利用此项技术很好地传承非遗技术。第三，突破以前保护策略的限制。虚拟现实技术借助于合成技术和全景实拍技术，可以进一步提供逼真、高清的立体画面，与以前的文字记录以及二维图像相比，文物资料的宣传以及保存能够得到大力支持。
　　3 我国文物保护的具体现状
　　3.1 保护策略过时
　　虽然我国的文物数量多，但有超过50%的文物都被损坏了。例如，纸质类、漆器类、织绣类等文物在传承过程中遭到了不同程度的破坏，产生脆化及脱色等问题。在以前的文物保护工作中，只开展修复和临摹等，不能有效延长文物的寿命，并且还要损耗很多的资金、时间和人力。此外，大量不可移动的文物处于很偏僻的地区，相关工作者不能对其开展很好的保护，文物不能有效发挥其自身的核心价值。
　　3.2 文物展出的数量不多
　　目前我国的文物地点约有35万处，各类文物约有1200万件，可这些文物中只有少部分被展出。例如，“南京博物院中收藏了42万余件文物，可其被展出的文物只占总数量的2%”。此外，因为在文物展览的过程中，每一件文物都需要采用相应的保护方式，这就需要投入更多的人力、物力和财力，不利于展品的频繁更换。博物馆里展出的藏品单调，就不能吸引游客反复光顾，如此产生了一个恶性循环，这就愈发不能促进文物保护工作的顺利进行。
　　4 如何运用虚拟现实技术开展文物保护
　　借助虚拟现实技术开展文物保护，可以很好地解决当前文物保护工作中存在的问题，推动我国文物保护工作的发展。在文物保护过程中，一般采用系统集成技术、应用系统开发工具以及动态环境建模技术等。
　　4.1 拓展文物保护的策略
　　在文物保护过程中充分采取虚拟现实技术，能够将文物修复之后的影像直接显示出来，帮助文物修复的工作人员有效判断文物修复方法的可行性，使文物修复的质量以及效率得到提高。在现实的修复过程中，可以将虚拟现实技术与视图计算机技术进行有效整合，检验文物修复过程中每个步骤的修复成效。虚拟现实技术还能够从多个角度来保护以及展示文物，进一步确保文物的安全性，有效實现对文物寿命的延长。当前我国大部分博物馆在对虚拟现实技术的运用方面还处在初期阶段，主要原因是管理者的思想还非常传统以及欠缺资本和专业人才，目前也只有故宫博物院在开展这方面的分析以及运用。
　　4.2 保护文物展出过程 　　“主动借助于虚拟现实技术，能够很好地处理现如今文物保护过程中的若干种问题，进而有效促进国内文物保护以及展出工作的可持续发展。虚拟现实技术还能够对文物展出的整个过程开展充分的保护，如此不但可以提高文物的展出成效以及效率，而且可以有效确保文物的安全性，进一步降低关于文物的破损情况。”文物保护工作者能够借助于虚拟现实技术，有效制作文物的若干种影像，进一步涵盖文物的三维立体像等，如此可以对文物的本来面貌进行最大限度的还原。借助于虚拟现实技术，可以实现不使用文物的原件就可以让人们感受到文物的重量以及触感等。按照有关研究，还能够借助于虚拟现实技术对已经消失或尚未挖掘的遗址进行模拟，并且把这些资源充分结合起来，然后开展有效的传播，如此不但能够有效防止对文物本身带来不好的影响，而且能够将文物的教育作用进一步发挥出来。
　　4.3 对文物开展创新性运用
　　在现实的文物保护过程中，“直接把网络技术以及虚拟现实技术充分结合起来，能够对文物保护开展创新性运用，大力推进文物的传播以及保护，将文物的核心作用进一步发挥出来”。第一，虚拟现实技术能够有效借助于数据采集技术，创建一个对应的模型数据库，对文物的有关参数数据进行合理保存，并且可以长期保存这些文物资源。第二，利用这些数据进一步提高文物修复的精确度，帮助文物修复工作者选定一个最适宜的保护方法，在缩短文物修复时间的前提下，确保文物修复的品质。第三，直接借助于计算机网络对有关范围内的文物资源进行有效整理，借助于虚拟现实技术，将文物的实际面貌更加全面、生动地展示出来，实现脱离空间以及时间约束的目标，进一步提升资源共享的效果，促进文物的展览越来越高效化。
　　5 应用具体实践
　　近几年来，在博物馆开展文物保护的过程中就普遍运用了虚拟现实技术，妇好墓VR复原、龙门石窟数字化保护以及敦煌数字化保护都属于其中代表。以首都博物馆的“王后 母亲 女将——纪念殷墟妇好墓考古发掘四十周年特展”为例，该展览有效复原了妇好墓室的真实情况，经过文物材质的复原、确保渲染成效的真实性以及建立墓室内外模型，充分、高效地复原了妇好墓室。第一，墓室内外模型的建立。工作人员深入研究发掘报告，建立了1∶1的墓室模型，涵盖所有发掘层以及椁顶、壁龛、椁底、腰坑，同时按照相关资料建立了殷墟宫殿区附近的景观以及地上享堂，确保了数字模型的科学性、有效性、真实性以及严谨性。第二，确保渲染成效的真实性。工作人员将发掘资料以及历史资料、现场照片进行充分结合，为模型垂直夯土层、侧方夯土层以及自然填埋层进一步设置了各种各样的渲染效果，基于全面考察以及调研，对妇好墓的科学性以及真实性进行了提升。第三，文物材质的复原。工作人员经过进一步查阅资料，确定了商朝冶金技术的相关发展情况以及青铜器的含铜比例，充分明确了青铜器的具体颜色，由此使青铜器的应用风险得以降低。借助于VR眼镜、虚拟现实技术和局域网云服务器，妇好墓可以被完全搬进博物馆，虚拟现实技术的运用价值可见一斑。
　　6 结语
　　简而言之，要想提高国内文物保护的技术水平，必须结合国内文物保护的具体现状，借助于各类现代化技术，持续促进文物保护的信息化以及数字化发展。在现实的文物保护过程中，利用虚拟现实技术，能够建立符合文物保护的相关条件，并且有效结合地区文物保护的现实工作，建立一个普及以及传播历史文化知识的有效渠道，让文物真正“活”起来，充分提高人民群众的综合素养，进而有效促进文化旅游业的可持续发展，实现对中华文明的传承与弘扬。
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