浅谈虚拟现实技术在苏州古典园林保护中的应用

丁建 唐慧娟

【摘要】：现在,虚拟现实技术被越来越多被运用到遗产保护和旅游中，如果能将古典园林保护与现代先进的虚拟技术相结合，将会更加有利于苏州古典园林的发展。

【Abstract】Now,virtual reality technology is more and more being used to heritage conservation and tourism, if classical gardens protection and modern state-of-the-art virtual technology can be combined,It will be more conducive to the development of classical in Suzhou.

关键词：虚拟现实；苏州古典园林保护

中图分类号：TU986文献标识码： A 文章编号：

1.前言

苏州古典园林的历史悠久，底蕴深厚，是人类宝贵的历史文化遗产，苏州古典园林的保护工作也取得了瞩目的成就，至今保留的古典园林数量众多，其中很多名园都是传世珍品，苏州园林作为私家园林，规模都不大，理应作为精品小园来细细欣赏，却承受着大规模旅游人群的冲击，游客也难有高品质游园体验，既不利于古典园林的认识和推广，又加快了园林的老化和磨损。虽然苏州园林的环境容量控制很早就开始实行，但是效果一直不是很明显。特别是在节假日期间，是园林游客量的高峰，主要园林景点几乎都要超过园林环境的负荷，对园林环境的破坏力很大。在以“信息数字化”为标志的互联网时代，信息数字化迅速成为重要的历史文化遗产保护的技术手段。虚拟现实技术也越来越多被运用到遗产保护和旅游中去，如果能将古典园林保护与现代先进的虚拟技术相结合，将会更加有利于苏州古典园林的发展。

2虚拟现实和虚拟现实系统

2.1虚拟现实技术

虚拟现实又称灵境技术，通过计算机模拟产生一个三维空间，向用户提供视觉，听觉，触觉等感官的模拟，使用户在虚拟世界的有一种身临其境的感觉。可以不受时间和空间的限制地感知三度空间内的事物。虚拟现实技术包括：

1、可视化界面技术，是虚拟现实的第一步，建立虚拟环境，先是精确构建虚拟环境里的物体的模型，然后对虚拟环境的进行渲染使其可视化。

2、传感技术是虚拟现实的关键，传感技术利用各种传感器，从自然源中获取三维视感、听感、触感和嗅感的信息，在用户处于虚拟环境时，为用户提供类似现实世界中的感觉来源库。

3、可感知动态数据库技术，包括字符识别技术、图像理解技术、语音识别和匹配技术和高速动态数据库检索技术，使用户可以在虚拟世界感知丰富的视觉和听觉。

4、人工智能，模糊逻辑和神经元技术，给用户提供人机互动的平台，用户不仅仅是进入在虚拟的世界的可视化界面，更重要的是人们在精神感觉上进入虚拟环境。

2.2虚拟现实系统构成及其特征

虚拟现实系统包括；作为核心处理器的高性能计算机；视觉系统为核心的头盔显示器；语音识别，语音合成和语音定位是听觉系统的核心；身体方位跟踪设备(包括数据手套，数据衣）；以及味道，气味，触觉和触觉反馈系统等其他功能单元结构。总体来说，虚拟系统的特征如下：

3.遗产保护信息化和旅游虚拟化

3.1遗产保护信息化

虚拟现实技术在在文物古迹保护中已经开始得到运用，利用虚拟现实技术并结合网络技术，可以将文物的展示、保护提高到一个崭新的阶段。首先表现在将文物实体通过影像数据采集手段，建立起实物三维或模型数据库，保存文物原有的各项型式数据和空间关系等重要资源，实现濒危文物资源的科学、高精度和永久的保存。其次利用这些技术来提高文物修复的精度和预先判断、选取将要采用的保护手段，同时可以缩短修复工期。通过计算机网络来整合统一大范围内的文物资源，并且通过网络在大范围内来利用虚拟技术更加全面、生动、逼真地展示文物，从而使文物脱离地域限制，实现资源共享，真正成为全人类可以“拥有”的文化遗产。

3.2旅游虚拟化

虚拟现实技术的旅游中运用主要有四种：

1.实景地图类的网络虚拟旅游，代表者主要是“城市吧”。是以实景地图为切入口，引入“城市”的概念，从街道外景延伸至商家内景，将三维实景、电子地图、生活信息、电子商务等元素融合在一起，为网民提供以“实景”为特色的生活信息搜索服务；

2.三维图形技术类的网络虚拟旅游，类似与网络游戏，现在比较著名的虚拟旅游网站是美国的“第二人生”，是一个基于互联网的，采用三维图形技术模拟出一个大型虚拟世界，目前该网站提供的拥有1000多个景点，500多万名会员。会员通过由Linden实验室开发的一个可下载的客户端程序，用户叫做"居民"，通过可运动的虚拟化身互相交流，参加社交活动，还可以制造虚拟财产，进行商品交易，享受服务等等；

3.3D虚拟网络技术类的虚拟旅游，目前主要应用于单个景区的虚拟旅游，如故宫博物院开启的“超越时空的紫禁城”，就是利用3D虚拟网络技术初步再现出清朝时的紫禁城，这是中国第一个在互联网上展示重要历史文化景点的虚拟世界。用户只需用电脑下载客户端软件，就可以通过互联网自由进入“紫禁城”进行浏览。在网络虚拟技术的支持下，游客不仅能在导游的带领下四处参观，还可以在虚拟世界中与其他游客接触互动，也可以通过主题游览和参与活动，获得更多乐趣；

综合技术类的网络虚拟旅游，以Google city tours为代表，主要覆盖一些欧美国家，方便用户快速查询出最佳旅游路线，并且附有大量的景点介绍，但用户并不能用虚拟化身进入景区游览，也没有对景区拍摄360度全景展示。

4虚拟现实技术与苏州古典园林保护

4.1苏州古典园林虚拟重建的技术支撑

正在进行的苏州“数字园林”建设，运用集成数据库技术、计算机网络技术、三维虚拟仿真等高新技术，将各类的城市景观数据和地理信数据可视化，便于多种形式的查询，统计和深层次数据分析以找寻规律。“数字园林”的建设将会促进苏州市古典园林的的保护和管理走向标准化和现代化。苏州古典园林的数字化资源，既有利于古典园林文化资源的保存，又便于用户对古典园林实景的游览和欣赏，也是园林部门为古典园林的管理提供借鉴和资源共享的平台。

苏州古典园林管理部门现在实施的苏州古典园林管理动态信息系统和监测预警系统是古典园林实施有效保护管理措施的重要手段。现在这套系统针对的对象主要是列入世界文化遗产的的九座苏州古典园林，监测记录了遗产园林建筑、假山、小桥、古树名木、家具陈设、匾额楹联等每一个细部的尺寸大小、材质工艺，以及周边民居和道路，甚至园林的土壤、水体，大气等精确的数据资料，给苏州园林留下了“基因库”，是修复重建的依据，这些数字化资料也是苏州古典园林虚拟重建的重要数据库。

4.2古典园林虚拟旅游系统的基本步骤

古典园林虚拟旅游系统构建的基本步骤是：首先，需要一个完整的虚拟现实系统；其次，对园林中建筑物、构筑物、水体、假山等景观进行三维模型的数据处理，利用可视化界面技术构建古典园林虚拟环境；然后，利用传感技术，采集在游览园林过程中可能产生的视感、听感、触感和嗅感的信息，如花香，鸟虫的鸣叫，水流，各类物件的触觉等等，力求采集类型的全面和多感知性；最后，对采集到的感觉信息，建立感知动态数据库，构建人机互动的平台。

4.3苏州古典园林旅游虚拟化

在中国，目前拥有600多家的虚拟旅游的网站，但是很多还只是停留在旅游地信息展示的程度，真正可以提供可参与性的虚拟旅游网站并不多。从对苏州古典园林游客的访谈调查可以了解到，游客对于古典园林虚拟旅游有一定期望值，游客希望可以在虚拟古典园林中体验到不一样的旅游感受。在虚拟旅游系统中可以选择想要去的园林景点，可以亲手触摸到建筑内的陈设，不用受到约束，自由游览，甚至可以和园林的主人进行超时空对话，也可以周围游客进行交流，相约游览下一个景点。想买旅游纪念品也可以，园外的商铺，酒家，茶馆，一应俱全，游客可以挑选喜欢的商品，用虚拟货币和店家进行交易。

如果虚拟苏州古典园林可以落实成功，游客在异地也可以游览园林，虚拟园林网站既是宣传的苏州古典园林的平台，又可以产生经济效益，还可以疏解一部分的外地游客量，对古典园林的保护十分有利

5.结语

现在历史文化遗产数字化保护与虚拟现实领域的关键技术和研究已经十分成熟，在文化遗产保护中运用的范围也越来越广，而在苏州古典园林的保护工作中也离不开高科技的支撑，要将数字化保护上升到一个新的层次，将数字化和虚拟现实技术落实到古典园林保护中去，古典园林可以在虚拟现实的系统里可游，可感。使得苏州古典园林可以脱离时间和空间的限制，园林环境容量就可以得到很大的提高，从而缓解苏州古典园林保护中的旅游过度发展，园林环境不堪重负的问题。

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