基于虚拟现实技术的运河文化带建设策略研究——以沧州段为例＊

周亚楠，成瑞祺，张凯玮，王楠，苗志刚

基于虚拟现实技术的运河文化带建设策略研究——以沧州段为例＊

周亚楠，成瑞祺，张凯玮，王楠，苗志刚

（河北金融学院，河北 保定 071000）

为贯彻落实“十九大”重要指示精神，保护好、传承好、利用好大运河这一文化遗产，结合时代特色，运用虚拟现实技术，不断加强生态环境保护修复，努力抓好遗产保护传承，深入挖掘文化内涵，扎实推进大运河文化带。

运河文化；虚拟现实；非物质文化遗产；用户体验感

当代大学生应深入贯彻落实习近平总书记让文化遗产活起来的指示精神，积极响应国务院关于保护好、传承好、利用好大运河这一文化遗产的号召。以虚拟现实技术为基本建设手段，尝试打造以沧州段为基本范围的虚拟运河文化带。虚拟现实技术作为当今信息技术发展研究的热点，曾被《时代周刊》高度评价为下一项改变世界的科技。为了再现运河文化盛世景象，结合国内外相关经典案例，尝试利用虚拟现实技术高度还原性，创建十分逼真的三维立体环境，让参观者通过感官直接感受到运河景象以及运河文化，同时将这一前沿技术应用于运河文化带的建设中，增强运河文化产业的吸引力，服务当地文化与经济建设。

1 运河文化带建设现状

目前，中国的经济建设取得显著成绩，人们对精神文明建设的呼声水涨船高，文化建设越来越被重视起来。运河文化作为中华传统文化的一部分，有丰富内涵、博大精深，运河文化的建设和发扬也随之被提上日程。2014-06，中国大运河项目申遗成功。2019-02，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《大运河文化保护传承利用规划纲要》，纲要要求加强对文化遗产的保护、传承和利用工作，共同打造大运河文化带。2019-06，国家发展改革委副主任连维良主持召开关于“加大大运河文化保护传承利用重点督办建设部门”协调会，会议提出要重点督办建设办理相关要求，要进一步提高政治站位，做好大运河的统筹保护和协调发展。然而，现今随着信息技术的不断进步，虚拟现实技术在世界各地的发展也如火如荼，为医疗、教育、科研等各方面的研究提供了极其便利的条件，同时对旅游业、文化产业也产生了极大的推进作用。通过分析虚拟现实技术在各行各业的实际应用效能，相信其在运河文化的保护与传承上也会有着不容估量的作用。

沧州市政府积极响应国家号召，在传承保护文化方面也作出了如下积极而富有成效的工作：①沧州市深入挖掘诗经、武术、杂技、医药等特色文化，加大对运河商贸、历史名人、传统技艺、民俗活动的阐释力度，积极争取河北省京杭大运河博物馆落户，在运河两岸打造沧州传统文化集中展示区。②精心保护遗产，深入开展物质文化遗产资源调查、梳理鉴定，建立完善分级分类保护名录和档案，以最高标准、最严要求做好运河沿线历史文化遗产的抢救、发掘和保护工作。另外，需要着重说明的是沧州市全力落实习近平总书记关于“保护好、传承好、利用好大运河”的重要指示精神，组建了专职统筹协调推进沧州市大运河文化保护传承利用工作的沧州市大运河文化发展带建设办公室，并提出了“还运河于人民”的口号，沿运河段大力建设“生态带”“经济带”“文化带”三带。

2 虚拟现实技术发展现状

虚拟现实技术又被称为虚拟技术或者虚拟环境技术，它利用计算机在三维空间中创造一个虚拟的三维世界，是一种相当实用的技术，20世纪开始发展。VR技术为用户提供视觉等方面的感官模拟体验，使用户产生身临其境的感受，具有即时性。使用者以头戴式的显示器或者数据手套等辅助传感装置为媒介，实现用户与虚拟对象的互动。VR技术具有接近于真实的体验感和沉浸感，用户可以体验到观察对象在相应环境中的效果与变化。目前，虚拟现实技术（VR技术）有着很好的发展前景，已经在医疗、娱乐、教育等诸多领域得到了广泛应用。同时，随着现在5G技术的普及，虚拟现实技术将迎来再次的发展高峰。5G带来的超高传输速度可以一定程度地减轻虚拟现实技术所需的硬件设备要求并同时使其更加简便。同样，也应该将VR技术与运河的发展相结合，从而更好地发扬与传承运河文化，推动运河沿岸经济与旅游业的发展。

谷歌地球是一款由谷歌公司开发的虚拟地球软件，它利用虚拟现实技术把卫星照片、航空照相和地理信息系统（Geographic Information System或Geo-Information system，GIS）布置在一个地球的三维模型上。谷歌地球于2005年面向全球推出，在斩获了大量好评之后于2016年推出了VR版本，即Google Earth VR，用户在配备了对应的VR设备之后，可以通过虚拟现实技术在该软件平台上一览全球的地貌、建筑、名胜古迹等地理位置，甚至可以以第一人的视角，游览全球任何想去的景点。但是，这款产品也存在着场景模型不够精细、加载时间漫长、硬件需求高等诸多缺点。

近年来，由于虚拟现实技术在影视业的广泛应用，以虚拟现实技术为主而建立的9 DVR体验馆逐渐进入大众视野。9 DVR体验馆自出现以来，在影视娱乐市场中的影响力非常大，此体验馆可以让观影者体验到置身于真实场景之中的感觉，体验者进入体验仓佩戴好所需设备之后，它搭载的立体成像和环绕音响能让体验者完全沉浸在影片所创造的虚拟环境之中。同时，随着虚拟现实技术的不断创新，此技术在游戏领域也得到了快速发展。虚拟现实技术是利用电脑产生的三维虚拟空间，而三维游戏刚好是建立在此技术之上的，三维游戏几乎包含了虚拟现实的全部技术，使得游戏在保持实时性和交互性的同时，也大幅提升了游戏的真实感。

3 运河文化带建设策略

以实地考察为基础，通过走访当地居民、参观博物馆、参观名胜古迹等方式，全面地了解运河沿岸的发展现状。通过查阅图书、报纸、历史文献等多渠道获取大运河的相关信息。对重要地点的地理位置、建筑尺寸等参数进行测量，拍摄照片、纪录片等，为后期项目实施提供基础。通过对百度地图VR全景、Google Earth VR等产品的具体功能的分析，结合现有材料，来确定具体实施方案。利用虚拟现实技术沉浸性、交互性等特征，构建三维虚拟环境，通过线上线下相结合的方式，促进运河文化带的建设。利用3ds Max工具进行模型搭建，按建筑实际尺寸1∶1还原，利用Photoshop工具处理模型贴图，尽可能地还原地形、建筑的原貌，完善模型后导入Unity 3D虚拟现实平台，生成可使用模型，将运河沿岸地形、地貌以及物质文化、周边建筑直观地展现在三维虚拟环境中，以供后续开发与使用。

3.1 协助运河文化带的前期规划与建设

虚拟现实技术的不断发展使运河文化带的前期规划与建设愈加灵活便捷。平面设计图纸虽然可以体现建筑整体的形状，但却忽略了实际环境和空间等因素对建筑的影响。虚拟现实技术可将平面设计图纸转化为三维立体的模型展现在虚拟空间中，用户可根据运河沿岸的实地环境，对模型进行更改，进一步完善设计。在虚拟环境中，通过动态交互的方式，对建筑进行身临其境地全方位式的体验，提升了建筑完成后周围环境的美感。此外，用户还可以通过这种方式，对运河文化带未来的发展趋势进行科学预判，从而加强设计方案的合理性。

3.2 深入开发与利用运河文化

大运河始建于公元前486年，距今已有两千多年的历史。在这两千多年里，运河所孕育的文化更是数不胜数。沧州依运河而生，拥有大量的物质文化遗存和非物质文化遗产，随着时代的变迁，形成了极具特色、内容丰富的沧州文化。虚拟现实技术应用，为开发利用这些优秀的历史文化提供了巨大的便利。沧州是重要的盐运城市，大大小小的码头不计其数。但是，随着时间的流逝，这些码头已经被损坏或者被征用建成公路或建筑。通过虚拟现实技术将这些码头重新展现在三维环境中，让越来越多的人对这些码头所承载的历史有所了解，满足了年轻人的好奇心，为了解码头故事的老年人提供精神慰藉。同时，还可以通过虚拟现实技术对古建筑进行修缮或重建，较传统方式而言，极大程度上节省了时间和资金，对文明发展具有积极影响。

3.3 非物质文化遗产的挖掘

除物质文化遗产外，沧州还拥有众多历史名人和武术、杂技等丰富的民间艺术。例如，纪晓岚、张之洞、大刀王五等历史名人，南皮窝头、泊头鸭梨、金丝小枣等特色小吃。通过虚拟现实技术，将武术、杂技等技艺展现在虚拟环境中，让人们摆脱枯燥的书本、纪录片、图片等形式，通过人机交互让用户亲身体验这些动作，从体验中了解文化，获得乐趣。展现名人形象，配以生动的故事讲解，或让用户以第三人称参与故事情节，真正了解名人的内心，了解名人的生平。在虚拟环境中展现特色美食，并提供采摘地点或制作过程等信息，帮助用户进行直观了解。将虚拟现实技术与非物质文化遗产、名人、美食、技艺等相结合，突破传统展现方式，推动民间文化的传承与发展，让沧州非物质文化遗产被越来越多的人了解，促进沧州地区文化与经济建设，增强大运河文化认同与民族文化自信。

4 策略优势影响

4.1 提高人们对运河的认识

利用虚拟现实技术将运河沿岸已有的物质文化和周边建筑按原尺寸1∶1还原再现在Unity 3D虚拟现实平台中，方便用户了解运河沿岸全貌。虚拟现实技术还可以将破坏严重或已经消失的古遗迹重现，让人们对过去的运河有所了解，提高人们的历史情结，使运河古遗迹中展现的丰厚内涵得以体现，了解运河沿岸人们的智慧，与历史进行交流沟通，帮助用户更好地认识运河。

4.2 提高用户的体验感

将虚拟现实技术应用于建设运河文化带，为用户提供视觉、触觉等方面的感官模拟体验，使用户感觉像处于一个真实的环境中，提高用户的体验感与沉浸感。用户可在三维虚拟环境中直接观察运河周边环境的现状，不受时间和空间的限制，用户还可以在虚拟空间中，与周围事物进行互动，直接体验设计在实际应用中所带来的感受与问题，观察对象在相应环境中的效果与变化，在前期及时进行修改，避免完工后二次返工，提高了设计的合理性，缩短了施工时间。

4.3 促进运河沿岸旅游业的发展

利用虚拟现实技术将运河沿岸风景呈现在网络虚拟环境中，除对用户进行文化带的建设提供便利外，还可以为旅客提供生动直观的旅游资源，预先宣传，吸引游客的注意力，提高用户对运河沿岸的认识，扩大影响力。通过虚拟现实技术展示非物质文化遗产，有利于带动与推广富有丰厚文化内涵、形式多样的运河文化，提高旅客对非物质文化遗产的兴趣，进而促进特色旅游文化产品的销售。

运河从开挖运行距今已有两千多年的历史，其沿岸文化资源极为丰富。而随着科技的不断发展，虚拟现实技术较传统方式而言，可以提高建设决策的合理性，节省建设成本和时间。通过动态交互，提高用户的体验感，提升设计的美感；通过虚拟环境重现运河古迹，满足人们的好奇心与历史情结；利用三维空间展示运河文化，使运河文化更加生动、形象，便于人们更好地了解运河。虚拟现实在运河文化带建设中的应用，将进一步促进运河文化的传承与发展，促进沧州旅游业的发展，促进沧州经济文化的繁荣。

［1］程秀峰，张小龙，翟姗姗.虚拟现实技术在非遗信息资源展示中的应用调查研究［J］.数字图书馆论坛，2019（1）：37-42.

［2］李敏杰，张堃.虚拟现实技术在建筑行业中的应用［J］.现代计算机（专业版），2011（5）：82-84.

［3］肖潇，窦兴斌.大运河文化带（沧州段）资源的保护策略［J］.荆楚学术，2018（22）：99-102.

［4］李德仁.虚拟现实技术在文化遗产保护中的应用［J］.云南师范大学学报（哲学社会科学版），2008（4）：1-7.

［5］陈颖.虚拟现实技术在非遗文化传承与传播中的应用［J］.遗产与保护研究，2017（5）：146-148.

2095－6835（2020）06－0049－03

G434

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.016

周亚楠（2001—），女，河北沧州人，计算机科学与技术专业。

河北金融学院大学生科学研究基金资助项目“运河文化背景下基于虚拟现实技术的智慧旅游模式研究——以沧州段为例”（编号：DXSKYY2019023）

〔编辑：辛霞〕