崔英來(lái)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，文物博物行業(yè)的發(fā)展也有了更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，從當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文物博物行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，不僅給文物的保護(hù)、展示等提供了良好的技術(shù)條件，同時(shí)也在一定程度上促進(jìn)了文物資源保護(hù)與使用之間關(guān)系的協(xié)調(diào)。

據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)顯示，截至2016年10月31日，普查全國(guó)可移動(dòng)文物共計(jì)108154907件/套。其中，按照普查統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)登錄文物完整信息的為26610907件/套（實(shí)際數(shù)量64073178件），而且每年都有新的文物被發(fā)現(xiàn)。然而，由于受到保護(hù)技術(shù)、空間等因素的限制，有條件進(jìn)行研究與展示的文物非常少。怎樣才能使博物館更好地發(fā)揮出其應(yīng)有的功能，提高其服務(wù)人民大眾的質(zhì)量，并促進(jìn)博物館自身的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)絕大多數(shù)博物館面臨的主要問題之一。近些年，通過(guò)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于虛擬博物館的打造中，在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)博物館存在的弊端，進(jìn)一步拓展了博物館的功能，從而使其更好地適應(yīng)了當(dāng)今社會(huì)人們的需求。由此可見，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文物博物行業(yè)中的應(yīng)用具有十分重要的意義。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概況

有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究最早是在1956年，到20世紀(jì)80年代，美國(guó)國(guó)防部以及宇航局在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面的研究取得了非常豐碩的成果，使得全世界提高了對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重視度。后來(lái)，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)等不斷改進(jìn)和完善，使得將大量數(shù)據(jù)集合在一起的圖像與聲音的實(shí)時(shí)動(dòng)畫制作有了基本的技術(shù)支撐，再加上人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化和創(chuàng)新，各種新型的、實(shí)用性的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備開始大量進(jìn)入市場(chǎng)，這些都給虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展提供了有利條件。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最典型的功能就是可以讓人產(chǎn)生身臨其境的感覺，當(dāng)前，該技術(shù)的應(yīng)用范圍正呈現(xiàn)出逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)，可以說(shuō)已經(jīng)達(dá)到了無(wú)所不在的境地，就比較成功的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)講，主要涉及到飛機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)駕駛訓(xùn)練、虛擬現(xiàn)實(shí)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)建筑物參觀和展示、汽車與輪船的虛擬制造等諸多方面。由此可以看出，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的市場(chǎng)需求空間是非常廣闊的。

從本質(zhì)上講，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)指的就是通過(guò)計(jì)算機(jī)創(chuàng)設(shè)出一種模擬現(xiàn)實(shí)世界的場(chǎng)景，并利用多種多樣的傳感裝置使用戶完全融入到該場(chǎng)景之中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶和該場(chǎng)景直接進(jìn)行自然交互的一種新興技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要具有以下特點(diǎn)：一是自主性，也就是指虛擬場(chǎng)景中物體按照相關(guān)定律運(yùn)動(dòng)的程度。二是多感知性，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是指多方面的感知功能，主要包括運(yùn)動(dòng)感知、觸覺感知、味覺感知、聽覺感知等。三是交互性，所謂交互性，指的就是用戶從環(huán)境中所得到反饋的實(shí)時(shí)性以及用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度。四是存在感，也就是用戶感覺到某個(gè)主體在模擬場(chǎng)景中存在的真實(shí)程度，最為理想的模擬場(chǎng)景應(yīng)當(dāng)能使用戶產(chǎn)生真假難分的感覺。從構(gòu)成上來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：第一，建模模塊，該模塊主要負(fù)責(zé)生成現(xiàn)實(shí)世界的三維信息，并以此作為參考，打造出相應(yīng)的模擬場(chǎng)景。第二，控制模塊，該模塊的主要控制對(duì)象是傳感器，可使傳感器在虛擬環(huán)境與用戶之間充分發(fā)揮出其作用。第三，傳感器模塊，該模塊不僅可接收用戶發(fā)出的操作指令，并使這一指令對(duì)虛擬環(huán)境產(chǎn)生作用，同時(shí)還能將最終的操作結(jié)果反饋給用戶。第四，反饋模塊，該模塊的主要功能是接收傳感器模塊發(fā)出的相關(guān)信息，從而讓用戶獲得實(shí)時(shí)性的反饋信息。第五，檢測(cè)模塊，該模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)用戶發(fā)出的操作指令進(jìn)行檢測(cè)，并利用傳感器模塊使之在虛擬場(chǎng)景中發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文物博物行業(yè)中的主要作用

（一）實(shí)現(xiàn)文物對(duì)比研究

對(duì)于文物博物行業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，文物對(duì)比研究是非常重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容。它是實(shí)現(xiàn)歷史考證與確認(rèn)的一個(gè)主要渠道，同時(shí)也是研究文物的必不可少的方法。但是，由于受到各方面因素的影響，大部分文物都廣泛分布于不同的地區(qū)和不同的博物館，不同的地區(qū)，甚至是不同的國(guó)家，要將這些文物集中在一起開展對(duì)比研究工作具有很大的難度。但通過(guò)利用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就能很好地將這些文物集中在一個(gè)虛擬場(chǎng)景中，進(jìn)而使文物對(duì)比研究成為可能。

（二）對(duì)文物進(jìn)行數(shù)字化修復(fù)

文物修復(fù)對(duì)文物博物行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，但我們經(jīng)常會(huì)遇到一些碎片較多的文物，若利用人工修復(fù)必定需要投入大量的人力和時(shí)間，而且也很難保證拼接的準(zhǔn)確性。但通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可利用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)文物碎片的自動(dòng)化拼接，如此一來(lái)就能節(jié)省很多時(shí)間和人力，而且還能在很大程度上提升文物碎片拼接的準(zhǔn)確性。當(dāng)前許多博物館文物都具有易損性特征，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)剝落、掉色等現(xiàn)象，即使可以實(shí)現(xiàn)人工修復(fù)，但在修復(fù)之后仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的展示和研究。通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可將文物修復(fù)之后的畫面預(yù)先展示出來(lái)，并對(duì)修復(fù)方法的可行性進(jìn)行確認(rèn)。該技術(shù)還可與視圖計(jì)算機(jī)技術(shù)相配合，進(jìn)而檢驗(yàn)文物修復(fù)的每個(gè)環(huán)節(jié)以及修復(fù)之后的耐久性程度如何。

在文物保護(hù)方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能全方位、多視角地展示文物，進(jìn)而使文物在更為合理、嚴(yán)密的條件下得以存放，確保其保存壽命。我國(guó)博物館藏文物中有很大一部分都具有唯一性，一旦在修復(fù)過(guò)程中出現(xiàn)細(xì)節(jié)問題，就很可能帶來(lái)難以彌補(bǔ)的損失。利用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的數(shù)字化修復(fù)功能，可綜合分析和研究各種修復(fù)方法的可行性與有效性，進(jìn)而通過(guò)對(duì)比找出最佳的修復(fù)方法，并利用該方法對(duì)文物加以修復(fù)，這樣就能有效避免在修復(fù)過(guò)程中出現(xiàn)問題。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量的文物遺址遺跡，但這些遺址遺跡大都屬于不可移動(dòng)的，再加上多數(shù)位于交通落后的偏遠(yuǎn)地區(qū)，導(dǎo)致文物價(jià)值難以得到彰顯。而運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就能將這些文物的觸覺、重量等在模擬環(huán)境中加以呈現(xiàn)，同時(shí)還能依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記錄，還原已經(jīng)消失的遺址遺跡或者展示還未發(fā)現(xiàn)的遺址遺跡，并且能有效避免對(duì)文物的安全造成威脅。

（三）構(gòu)建虛擬博物館，分散參觀者

我國(guó)是一個(gè)人口較多的國(guó)家，當(dāng)前大多數(shù)旅游景區(qū)與博物館都出現(xiàn)了游客數(shù)量嚴(yán)重超限的問題，對(duì)于博物館來(lái)說(shuō)，由于大部分實(shí)行的是免費(fèi)開放政策，導(dǎo)致參觀者數(shù)量進(jìn)一步增加，過(guò)量的參觀者會(huì)使博物館面臨極大的壓力，甚至可能因?yàn)閾頂D而造成文物的破壞。而通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)構(gòu)建虛擬博物館，有意向參觀博物館的游客可以在虛擬博物館中先進(jìn)行大致參觀，在參觀完虛擬展覽后，部分觀眾有可能會(huì)將參觀實(shí)體博物館的計(jì)劃暫時(shí)推后，由此可將參觀人數(shù)階段性分流，對(duì)于保證展覽的展陳效果具有積極意義。此外，虛擬博物館還具有一些實(shí)體博物館不具備的功能，如為游客展示部分無(wú)法在實(shí)體博物館展示的遺址、文物等，從而滿足有興趣的人們的需求。

（四）通過(guò)展示文物宣傳歷史文化

現(xiàn)代博物館的主要功能之一就是實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史文化的宣傳，重現(xiàn)歷史上的重大事件，增強(qiáng)人們的民族自信心與自豪感，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)人們的愛國(guó)主義宣傳與教育。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所構(gòu)建的虛擬博物館也具備上述功能，它不但能加大對(duì)文物的展示與歷史文化的宣傳力度，同時(shí)也讓人們利用網(wǎng)絡(luò)獲取有關(guān)博物館中文物的具體信息，有興趣者還可以隨時(shí)利用電腦等設(shè)備參觀虛擬博物館，虛擬博物館上精致的畫面以及詳細(xì)的文物信息介紹往往可以激發(fā)參觀者的興趣，如此一來(lái)，就能進(jìn)一步提高博物館的吸引力，使其影響范圍得到大幅增加，進(jìn)而更好地發(fā)揮宣傳歷史文化的功能。

（五）提高文物展出的數(shù)量與比例

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)合理地應(yīng)用于文物博物行業(yè)之中，可在很大程度上改善我國(guó)一直以來(lái)存在的文物展品數(shù)量少、比例低的問題。通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可將文物的三維立體影像呈現(xiàn)在參觀者面前，便于參觀者全面了解文物的原始面貌，不但可以使參觀者對(duì)文物展品進(jìn)行近距離觀賞，同時(shí)還能使各種由于受到擺放空間限制而無(wú)法展出的文物全部呈現(xiàn)在大眾眼前，進(jìn)而促進(jìn)博物館文物展示數(shù)量與比例的大幅提升。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文物博物行業(yè)的應(yīng)用分析

與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)博物館對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用尚處于較為落后的階段，具體表現(xiàn)在文物保護(hù)技術(shù)落后與陳列手段落后等方面。歷史文物長(zhǎng)時(shí)間受到惡劣自然環(huán)境的影響，極易出現(xiàn)剝落、風(fēng)化等問題，由于文物保護(hù)技術(shù)不夠先進(jìn)，難以準(zhǔn)確把握文物的基本物理特性與收藏環(huán)境，最終使大量珍貴文物遭到嚴(yán)重破壞。與此同時(shí)，一些珍貴文物雖然可以修復(fù)，但由于修復(fù)手段落后，往往需要投入大量的時(shí)間與精力，付出的成本代價(jià)非常高。在陳列手段方面，我國(guó)大多數(shù)博物館采用的都是通柜擺放形式，這種陳列方式極其枯燥呆板，根本無(wú)法彰顯出文物的歷史文化內(nèi)涵，最終致使文物的宣傳教化作用大幅下降。究其原因，主要在于人才、資金等的缺乏以及傳統(tǒng)觀念的束縛等，因此，為了實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文物博物行業(yè)中的普遍推廣與應(yīng)用，必須進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的重視度，更新觀念，加大在人才、資金等方面的投入。我們可將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，使其在文物保護(hù)與展示過(guò)程中發(fā)揮出更大的作用。首先，可利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)或地區(qū)內(nèi)的文物資源加以整合，再通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使文物得以逼真、生動(dòng)地展現(xiàn)在人們面前，這樣就能使文物突破空間束縛，達(dá)到資源共享的目的。其次，可利用影像采集技術(shù)方法，構(gòu)建起完整的文物實(shí)體三維模型以及數(shù)據(jù)信息庫(kù)，使文物的原始空間信息等得到長(zhǎng)期保存。此外，還可利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)提升文物修復(fù)的精確程度，并對(duì)所要采用的保護(hù)方法的可行性進(jìn)行評(píng)估和確認(rèn)，確保各種文物保護(hù)方法的有效性，避免在保護(hù)過(guò)程中出現(xiàn)意外，進(jìn)而提高文物保護(hù)的水平。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)文物博物行業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)具有無(wú)可替代的重要意義。要充分發(fā)揮出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文物博物行業(yè)中的作用，就必須進(jìn)一步提高對(duì)該技術(shù)在文物展示、保護(hù)與修復(fù)等方面應(yīng)用的重視度，加大研究力度，并為其提供堅(jiān)實(shí)的人才與資金保障。