三維數(shù)字仿真交互技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的運(yùn)用
2016-01-06
文化遺產(chǎn)是人文歷史、藝術(shù)與科學(xué)價(jià)值突出的建筑物、文物、遺址以及各種非物質(zhì)存在的傳統(tǒng)文化。它是人類寶貴的精神財(cái)富，是不可再生的人文資源。如老城、故居、名勝、古建、歷史街區(qū)、文博等等。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，文化遺產(chǎn)在人為毀壞或自然衰變等因素下，已經(jīng)大量消失或者瀕臨消失，其中以古建筑、古遺址的毀壞尤為嚴(yán)重。所以，對(duì)文化遺產(chǎn)實(shí)施搶救性的保護(hù)措施已經(jīng)刻不容緩。
從傳統(tǒng)的還原保護(hù)手段上來看，傳統(tǒng)的文化遺產(chǎn)保護(hù)手段，是通過對(duì)象進(jìn)行人為的修復(fù)、建造還原，或者以傳統(tǒng)的文字、圖片、影像等形式進(jìn)行保護(hù)與研究的。而這些保護(hù)手段都比較單一和平面化，資料保存時(shí)間不長，容易損壞，更談不上視覺體驗(yàn)。
由于傳統(tǒng)的還原保護(hù)手段存在著諸多弊端，所以，隨著科技的發(fā)展，三維數(shù)字技術(shù)的日趨成熟。采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)對(duì)古建文物、人文活動(dòng)等進(jìn)行數(shù)字化的保護(hù)和修復(fù)還原，是現(xiàn)今人們對(duì)于文化遺產(chǎn)還原保護(hù)的新思路。逼真而直觀的數(shù)字化技術(shù)為文化遺產(chǎn)的還原保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)保護(hù)方法的不足。
三維仿真技術(shù)的進(jìn)步，特別是近年，國外專業(yè)公司不斷推出的三維開發(fā)工具更是讓人為之震驚，燃動(dòng)作為行業(yè)的先行者，丟棄傳統(tǒng)的所謂虛擬現(xiàn)實(shí)工具，更注重場景體驗(yàn)、材質(zhì)質(zhì)感、時(shí)空的光影變幻和數(shù)據(jù)的即時(shí)交互，我們堅(jiān)信信息帶寬的提升和客戶對(duì)視覺審美品味的堅(jiān)持是行業(yè)未來發(fā)展的原動(dòng)力，冰雪已融，春天還會(huì)遠(yuǎn)嗎！
縱觀各領(lǐng)域，無論是古跡遺址、景點(diǎn)虛擬展示及復(fù)原還是城市規(guī)劃和遠(yuǎn)景，也或是生產(chǎn)制造企業(yè)的數(shù)字化管理和產(chǎn)品數(shù)字化運(yùn)用，三維交互新技術(shù)都將發(fā)揮不可估量的作用。
古建筑文化遺產(chǎn)的三維虛擬復(fù)原是科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，利用三維仿真交互技術(shù)可以把古建筑文化遺產(chǎn)數(shù)字化，打破時(shí)間和空間的限制，提高了文化遺產(chǎn)的展出效果和展出效率，對(duì)其保護(hù)應(yīng)用具有一定的支持作用。在古建筑復(fù)原與重建方面，南京燃動(dòng)已形成了一套全面、具體、準(zhǔn)確、生動(dòng)的三維復(fù)原仿真體系。利用此平臺(tái)可以讓游客漫步其中，自由輕松地獲取信息，這對(duì)歷史文化遺址的保護(hù)、更新、推廣、延續(xù)具有重要的長遠(yuǎn)意義。
一、技術(shù)功能
利用燃動(dòng)三維仿真交互技術(shù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將遺址與文物的展示、保護(hù)提高到一個(gè)嶄新的階段。首先，表現(xiàn)在將遺址實(shí)體通過影像數(shù)據(jù)采集手段，建立起實(shí)物三維或模型數(shù)據(jù)庫，保存文物原有的各項(xiàng)型式數(shù)據(jù)和空間關(guān)系等重要資源，實(shí)現(xiàn)瀕危文物資源的科學(xué)、高精度和永久的保存；其次，利用這些技術(shù)來提高遺址修復(fù)的精度和預(yù)先判斷、選取將要采用的保護(hù)手段，同時(shí)可以縮短修復(fù)工期； 第三，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來整合統(tǒng)一大范圍內(nèi)的遺址文物資源，并且通過網(wǎng)絡(luò)在大范圍內(nèi)來利用仿真技術(shù)更加全面、生動(dòng)、逼真地展示遺址，從而使文物脫離地域限制，實(shí)現(xiàn)資源共享，真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產(chǎn)。
使用燃動(dòng)三維仿真交互技術(shù)可以推動(dòng)文博行業(yè)更快地進(jìn)入信息時(shí)代， 實(shí)現(xiàn)遺址展示和保護(hù)的現(xiàn)代化。燃動(dòng)打造的系統(tǒng)軟件平臺(tái)具有強(qiáng)大的功能，在遺址數(shù)字重建漫游領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)如下功能：
1、遺址建筑、景點(diǎn)數(shù)字仿真展示及數(shù)字仿真復(fù)原。
2、文物物品數(shù)字仿真展示及數(shù)字仿真復(fù)原。
3、古代人像及行為數(shù)字仿真展示。
4、古代自然現(xiàn)象、天體現(xiàn)象等運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)字仿真復(fù)原展示。
5、數(shù)字博物館漫游、在線仿真博物館系統(tǒng)。
二、技術(shù)優(yōu)勢
在遺址的數(shù)字重建與空間巡游中，其重點(diǎn)是能否還原古跡的原貌、提供正確的地理信息、支持多媒體信息調(diào)用、支持多層次方面、支持多平臺(tái)無障礙瀏覽。
實(shí)現(xiàn)高精度還原遺址與文物的功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化保護(hù)遺址文物的任務(wù)。
實(shí)現(xiàn)將遺址與文物的物理特性還原的功能，具有高效存儲(chǔ)物理信息的特性。
將制作好的虛擬三維遺址與文物發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上并具有高效存儲(chǔ)，支持跨媒體檢索的功能。
實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)在線、信息同步調(diào)取與多層次訪問功能，且真正實(shí)現(xiàn)了游客無障礙瀏覽的效果。
二次開發(fā)包可以根據(jù)各個(gè)項(xiàng)目的需求，支持使用者自行開發(fā)適用的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件，目前該開發(fā)包已經(jīng)為大型項(xiàng)目研制出GIS地理信息系統(tǒng)。
在文物古跡數(shù)字仿真方面，平臺(tái)具有以下綜合功能優(yōu)勢：
a、逼真度高、畫質(zhì)質(zhì)量好。b、可容納多種數(shù)據(jù)格式：如三維掃描儀掃描的數(shù)據(jù)文件、三維模型文件等。
c、可承載400萬面以上大面積文物古跡復(fù)原場景。
d、精細(xì)程度高，可高精細(xì)度復(fù)原文物物品的紋理、材質(zhì)、形狀等。
e、支持骨骼動(dòng)畫、粒子系統(tǒng)等特效，可逼真模擬古代人像以及人體行為。
f、支持物理引擎系統(tǒng)，可模擬古代自然界自然現(xiàn)象以及天體運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律。
