基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化路徑研究

1、    基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化路徑研究    陳學(xué)楷摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)作為一種新興技術(shù)，改變了以往的二維交互方式，實(shí)現(xiàn)的了具有多個(gè)維度的交互性、即時(shí)性和沉浸性為特點(diǎn)的一種新的媒介。在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天，技術(shù)和藝術(shù)越來越緊密結(jié)合從而把內(nèi)容更好地表現(xiàn)出來。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和工業(yè)遺產(chǎn)的結(jié)合可以很好地實(shí)現(xiàn)工業(yè)遺產(chǎn)的數(shù)字化，把工業(yè)遺產(chǎn)的歷史文化以虛擬現(xiàn)實(shí)這種形式向人們展示出來，使得工業(yè)文化的表現(xiàn)形式和感染力得到了提升，增強(qiáng)了人們對于工業(yè)遺產(chǎn)的歷史文化的認(rèn)知水平，同時(shí)又能感受到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所帶來的沉浸感和娛樂體驗(yàn)。本文對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化的結(jié)合在

2、提升工業(yè)遺產(chǎn)在社會(huì)服務(wù)功能的應(yīng)用進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；工業(yè)遺產(chǎn)；數(shù)字化1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化的發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，簡稱“vr”）是一種由計(jì)算機(jī)技術(shù)組成的具有沉浸感的一種新的媒介，通過捕捉人體發(fā)出的動(dòng)作來進(jìn)行交互，和較為傳統(tǒng)觸屏的二維交互方式相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互方式具有增強(qiáng)多種不同的感官反饋，能夠讓人的大腦產(chǎn)生一種沉浸在虛擬世界的感受，從而獲得更真實(shí)的感覺反饋。2016年被稱為“vr元年”，在2016年年初的美國國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)上，vr設(shè)備就已經(jīng)取代了智能手機(jī)成了各個(gè)科技大會(huì)的科技產(chǎn)品，現(xiàn)在各個(gè)互聯(lián)網(wǎng)公司也爭先恐后地推出有關(guān)vr的產(chǎn)品，虛擬現(xiàn)

3、實(shí)技術(shù)也在普通的消費(fèi)者之間得到了普及。早在2015年的時(shí)候，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅速發(fā)展使得其運(yùn)營的成本有所下降，有利于在人們在商用和民用上得到推廣?，F(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展長在為各行各業(yè)帶來深刻的變革，無論在技術(shù)還是信息方面的變化，例如人們在日常利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來進(jìn)行學(xué)習(xí)、娛樂、進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算等等的方式將會(huì)發(fā)生變化，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性和沉浸性的特點(diǎn)，讓用戶能夠有身臨其境的感受，提高用戶的信息接受能力。例如，在2010年上海世博會(huì)進(jìn)行了網(wǎng)上的模擬展館，通過三維立體建模能夠真實(shí)地再現(xiàn)上海世博會(huì)的盛況，用戶只需要通過鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行交互，能夠看到世博園區(qū)的全貌，還能切換不同的視角，如全景、平視、俯視、和

4、夜景等。工業(yè)遺產(chǎn)是由工業(yè)發(fā)展所形成的文化的遺留物組成的，由于英國是最早進(jìn)行工業(yè)革命，所以也是最早進(jìn)行工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)的國家，保護(hù)范圍包括了很多領(lǐng)域，如蒸汽機(jī)、發(fā)電站、工廠廠房、工廠辦公建筑等都在工業(yè)遺產(chǎn)的范圍之內(nèi)。隨著我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，有一些陳舊的落后的工業(yè)產(chǎn)區(qū)逐漸被淘汰，面臨著改造再利用，如北京798由之前的工廠到藝術(shù)區(qū)的成功轉(zhuǎn)型，也成為了一個(gè)藝術(shù)文化符號，吸引著很多藝術(shù)家和文化創(chuàng)作人員來進(jìn)行辦展覽等文化活動(dòng)，工業(yè)遺產(chǎn)的核心是讓人們了解工廠遺留下來的文化，但是人們只能通過一些工廠的建筑來和一些簡單的介紹對工廠的歷史進(jìn)行了，這和工業(yè)遺產(chǎn)做要傳達(dá)的歷史意義并不是很吻合，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，

5、尤其是當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，使利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)工業(yè)遺產(chǎn)的數(shù)字化變得具有可能性。2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化結(jié)合的意義2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化中的優(yōu)勢虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸性、交互性和想象性特點(diǎn)。首先利用計(jì)算機(jī)等技術(shù)能夠提供給用戶具有身臨其境的感受，能夠讓用戶更好的接受所要傳達(dá)的信息；其次在交互性上，與pc端的鼠標(biāo)鍵盤交互方式不同，如htc公司的vr眼鏡可以利用手柄來進(jìn)行交互；還有諸多傳感器與用戶或者周圍的環(huán)境進(jìn)行交互，最后虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還具有想象性的特點(diǎn)，人們可以在這種虛擬世界里面加深對于事物的認(rèn)知并且更加有利于新的想法的出現(xiàn)。基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)，應(yīng)用在工

6、業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化中有著很明顯的優(yōu)勢：第一，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠更好地讓人們在構(gòu)建的工業(yè)遺產(chǎn)的3d模型中真實(shí)地感受工業(yè)的歷史文化，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成的三維交互環(huán)境，不僅能夠切身感受到過去的歷史和現(xiàn)在環(huán)境的變化，而且還能與過去的歷史進(jìn)行交互，提高了趣味性；第二，在感官上的知覺刺激上更加多樣化，和現(xiàn)實(shí)世界一樣，在參觀歷史古跡時(shí)，人們的視覺、聽覺和觸覺都會(huì)參與進(jìn)來，同樣虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠在一個(gè)構(gòu)建的虛擬世界中調(diào)動(dòng)你的視覺、聽覺和觸覺，能夠給予在現(xiàn)實(shí)世界中同樣的感官刺激，使人們獲得更好的體驗(yàn)；第三，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠構(gòu)建比現(xiàn)實(shí)更加豐富的科普宣傳的形式，在工業(yè)遺產(chǎn)制作過程中，想要人們?nèi)チ私夤I(yè)文化就必須用文字或者

7、機(jī)器設(shè)備來播放有關(guān)視頻，但是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠在科普的過程中制作不同形式的文字圖片和視頻等，實(shí)現(xiàn)這些只需要一個(gè)vr設(shè)備，大大提高了科普的成本并且減少了科普的局限性。2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化應(yīng)用的范例隨著我國重工業(yè)轉(zhuǎn)型的加快進(jìn)行，諸多城市逐漸步入了后工業(yè)時(shí)代，在城區(qū)的重工業(yè)已經(jīng)阻礙了城市綠色發(fā)展的道路，重工業(yè)廠區(qū)在進(jìn)行搬遷以后，原有的工業(yè)廠區(qū)就形成了工業(yè)遺產(chǎn)。這些工業(yè)遺產(chǎn)不但是一個(gè)工業(yè)時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，也是一個(gè)城市發(fā)展的里程碑，所以探索一種適合展示工業(yè)遺產(chǎn)所傳達(dá)的工業(yè)歷史文化顯得尤為重要。例如，在首鋼的工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化中，很好地運(yùn)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來進(jìn)

8、行改造。首先對首鋼廠區(qū)和周邊的環(huán)境進(jìn)行測量，然后對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行建立三維虛擬場景，場景包括了首鋼的廠房等建筑物，使改造前的首鋼能夠保持原貌向人們進(jìn)行展現(xiàn)。由于首鋼的廠區(qū)面積很大，各個(gè)廠區(qū)的情況也不一樣，所以針對建模所用的方法也不一樣。例如針對常見的廠房和工人居住的場所，可以使用數(shù)字劃線圖的方法進(jìn)行建模；針對一些非常有展示價(jià)值的廠區(qū)和機(jī)器設(shè)備可以先進(jìn)行地面激光掃描，然后在進(jìn)行三維的建模；還有一些很復(fù)雜的工業(yè)廠區(qū)或者機(jī)器設(shè)備，可以使用車載激光掃描，然后在進(jìn)行三維的建模。在建模完畢以后，可以把廠區(qū)的三位模型導(dǎo)入unity 3d里面進(jìn)行再創(chuàng)作，例如，加入一些首鋼廠區(qū)的圖文視

9、頻的科普介紹，還有一些可以交互的趣味動(dòng)畫，增強(qiáng)人們對于工業(yè)遺產(chǎn)歷史文化的認(rèn)知，提高人們對于居住城市工業(yè)發(fā)展的認(rèn)可度。由于首鋼工業(yè)遺產(chǎn)已經(jīng)在建設(shè)中，很多廠區(qū)進(jìn)行了改造。對于一些還沒有進(jìn)行工業(yè)遺產(chǎn)改造的在用的工業(yè)區(qū)，我們可以預(yù)先進(jìn)行利用全景攝像機(jī)進(jìn)行全景拍攝，這樣就可以避免以后在工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化過程中的建模的繁瑣過程，把全景視頻進(jìn)行縫合和后期加工，然后在unity 3d里面在進(jìn)行創(chuàng)作，例如增加交互和一些有趣的科普場景，能夠使工業(yè)遺產(chǎn)真正地?cái)?shù)字化，真實(shí)地向人們展現(xiàn)一個(gè)城市工業(yè)的歷史文化，讓工業(yè)遺產(chǎn)所包含的精神文明展示在人們面前。3 結(jié)語在新的時(shí)代背景下，必須加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化的結(jié)合。雖然目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)仍有諸多局限性，但是仍有發(fā)展的巨大潛力，完善在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)上的運(yùn)用，再加上