浅谈古建筑虚拟展示系统的设计与实现

浅谈古建筑虚拟展示系统的设计与实现

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浅谈古建筑虚拟展示系统的设计与实现

毛春兰 （武汉理工大学艺术与设计学院 湖北武汉 430070）

摘要:中国古建筑在世界建筑史上占有重要的地位，近年来如何对非物质文化遗产进行保护和传承的话题也越来越重视，本文借助于计算机数字技术，为建立古建筑资源库提供了良好的设计思路。

关键字:古建筑；数字技术；展示系统

一、古建筑虚拟展示的背景和意义

中国古建筑在世界建筑史上占有重要的地位，在一定程度上也可以说古建筑是一个历史时期的综合反映。然而，近年来越来越多的古建筑被拆除，保护古建筑迫在眉睫。2011年10月18日中国共产党第十七届中央委员会第六次全体会议通过的若干重大问题的决定就指出了加强国家历史文化名城名镇名村保护建设和抓好非物质文化遗产保护传承等问题，这说明保护这些文化遗产资源正在逐步成为全社会的共识。但是就如何保护和展示这些珍贵且带有地域特色的文化遗产，并且让其完好保留和供后人研究欣赏，便成为了文化遗产保护领域里亟待我们解决的难题。

二、虚拟建筑场景漫游技术

随着计算机数字技术的进步，这些技术出现的数字化保护、三维重建、虚拟展示和传播为我们解决这一难题提供了新的思路。借助虚拟现实技术不仅可以将古建筑展现或还原在网络上，还可以展示古建筑所不能展现的背景知识，再现不复存在的古代建筑和器物。虚拟漫游技术是虚拟现实(虚拟现实)技术的重要分支，在建筑、旅游、游戏、航空航天、医学等多种行业发展很快，具有沉浸感（Immersion）、交互式（Interaction）和构想性（Imagination）性，漫游系统包括一个逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，它是一个真实空间或假想空间的实时仿真虚拟空间，用户借助必要的装备以自然的方式在该虚拟空间中漫游，可以从任意角度对环境中的虚拟对像进行欣赏、体验、研究那些正在不断破坏和已经消逝的古建筑和人文知识。

虚拟建筑场景漫游或称建筑场景虚拟漫游是虚拟漫游的一个代表性方面，虚拟建筑场景漫游技术有多种分类方法，由于古建筑虚拟场景的场景对地形、地景建筑场景数据的真实性要求很高，在这里重点介绍真实古建筑场景的虚拟漫游技术。这种虚拟漫游的最大特点是:被漫游的对象是已客观真实存在着的，只不过漫游形式是异地虚拟的而已。这种虚拟漫游可以用在名胜景点虚拟漫游系统的开发方面，我国科技工作者制作的敦煌莫高窟博物馆参观系统、中国的故宫以及西湖风光虚拟游览系统都具有一定代表性。

三、古建筑虚拟展示系统的设计流程（一）建立资源库

资源库的建立包括：3D模型、图片图像、视频文件、声音文件等。这些通过3DS Max、PhotoShop、Flash等专业软件制作。建模工作主要使用虚拟现实建模软件3DS MAX来完成。古建筑测量数据的获取。将三维激光扫描技术应用于文化遗址的数字化获取，通过三维空间测量方法对获取的点云数据进行分析，再结合相关文献绘制出遗址古建筑的设计图，进而借助3DMax等建模工具实现古建

值消失了，但却给观者留下了一个更加单纯的思考空间，其精神含义得以彰显——那是时间留下的痕迹所引发的思考。

日历的实验性设计给我们带来了如此丰富多姿的视觉景观，它借助这种特殊的载体介入我们的生活和行为方式，更为设计师的创意与巧思提供了无限广阔的发挥空间。日子度过了，但优秀的日历设计作总

筑三维模型的快速重建。

(二）制作三维模型

主要使用的建模工具有：1.样条线建模工具，包括绘制与编辑样条线、挤出、车削、放样、倒角等；2.多边形编辑工具，主要包括点、线、面的编辑命令，对称、光滑组等命令。

模型制作主要有四个部分：

1.古建筑房屋阁楼低精度模型制作；2.地形、地面、池塘等模型的制作；

3.树木和植被和雕塑等面片模型的制作与分布；4.人物、动物等角色的低精度模型的制作。（三）制作模型贴图

1.展开模型的贴图坐标（展UV，主要用到Unwrap UVW修改器）；

2.Photoshop软件中利用已有素材合成模型的固有色贴图；3. 3dsmax中赋予材质和贴图并调整贴图位。（四）测试灯光并烘焙贴图

1.创建灯光系统，设置全局照明，为场景设定白天日光照明效果；

2.测试渲染并不断调整灯光参数，达到满意的渲染效果；3.渲染光照效果图，并在PS中对烘焙出的贴图做进一步的修改调整；

4.将渲染好的图的模型导入VRP虚拟现实软件进行下一阶段的制作。

（五）资源导入

虚拟互动部分由VR-Platform虚拟现实编辑器来实现，其工作流程如下:(1)虚拟场景设计；(2)虚拟互动设计。

（六）系统展示

将完成工程导出到网页中进行发布。导出工程通过JavaScript嵌入到网页当中，调用时不需要其它插件。

总结

由于目前我们的研究仍然停留在古建筑的实例研究上，还没有对古建筑的模型进行归纳总结，并从计算机技术的角度实现古建筑建模的模块化，本文对建立古建筑资源库作了重点阐述，并为探索出一套有效的构建大场景古建筑快速开发方法提供了很好的参考价值。

参考文献：

[1]中国建筑史编写组.中国建筑史「M].北京:中国建筑工业出版社，2000.

[2]刘军，文化遗址的三维场景建模及虚拟展示技术研究[D]西安:西北大学，2009.

作者简介：

毛春兰 (1988.5) 女 (籍贯)：湖北荆州 硕士 研究方向：展示设计及其理论。

会在人们心中留下点“什么”，而这点“什么”正是设计师应该深刻思考的问题！

参考文献：

[1]赖声川.赖声川的创意学[M].广西师范大学出版社，2011.[2]曹方.视觉传达设计原理[M].江苏美术出版社，2005.

作者简介：

赵青，所在院校：南京艺术学院设计学院，所学专业：设计艺术学专业硕士研究生，研究方向：平面设计。

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