虚拟现实技术在古建筑保护中的应用
随着时间的缓缓流逝，许多的古建筑遗址处于年久失修的状态。为了不让这些历史文化的承载体消失在我们的视野中，记录、修复、展示这些意义非凡的古建筑已经成为迫在眉睫的事情。但传统的古建筑保护往往过分重视数据采集和修缮两个环节，对古建筑的展示环节重视不够，而古建筑的历史文化价值很大程度上是通过向公众展示来体现的，让人们通过接触古建筑了解和传承历史文化，也是古建筑保护最有意义的一部分。传统的步入式的参观展示方式存在时间、空间的限制，也容易形成二次破坏；相片、影片式的展示又不够立体形象，参与度不高；而虚拟现实技术则以其沉浸性、交互性和构想性的特点在土木工程规划设计、施工管理、成果展示、教学培训等方面有着越来越多成功的应用，这给古建筑保护提供了一个新的思路。故本文通过调查、研究文献以及经验总结等方法对虚拟现实技术在实际古建筑保护中的应用进行研究，从而发现虚拟现实技术应用在古建筑保护领域时的一些可取之处和注意事项，并提出解决的建议，以此来提高文物保护工作的有效性和安全性，为今后古建筑的保护提供一些良好的经验。
目录
一、引言 1
（一）研究背景 1
（二）研究目的及意义 1
（三）研究的方法与技术路线 1
二、虚拟现实技术的概念及特点 2
（一）虚拟现实技术的概念 2
（二）虚拟现实技术的特点 2
1.沉浸性 2
2.交互性 2
3.构想性 3
三、虚拟现实技术在古建筑保护中的优势 4
（一）提高修缮古建筑的效率 4
（二）立体化设计图的内容 4
（三）应用于古建筑保护工作的其他意义 5
1.旅游规划 5
2.古建筑物研究 5
四、虚拟现实技术在古建筑保护中存在的问题及对策 6
（一）虚拟现实技术在古建筑保护中存在的问题 6
1.虚拟的程度不高 6
2.设备体型大且复杂 6
3.容易产生疲劳 6
4.没有一个统一的标准 6
5.相关专业人才的缺乏 6
6.认可度问题 6
（二）解决瓶颈的措施 7
1.提高虚拟的程度 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
7
2.优化设备的体型和复杂程度 7
3.避免疲劳问题 7
4.建立统一的应用标准 7
5.引进和培养相关专业的人才 7
6.提高对虚拟现实技术的认可度 7
五、结语 8
致谢 8
参考文献 8
一、引言
（一）研究背景
随着时代的发展，新事物层出不穷，人们在追逐新事物的同时，那些承载着历史文化痕迹的古建筑却渐渐被人们淡忘在角落，甚至其中的一些已经消失。幸运的是，随着人们生活水平的提高，除了对物质生活水平的要求提高，在精神文化层面的需求也在不断增大，古建筑的历史人文价值越来越被社会认可与重视。近年来古建筑的保护引起了大家的广泛注意。古建筑，它的主要价值就在于它携带着诞生时以及古建筑存在期间所经历的历史人文信息，也就是说古建筑它本身就是一个历史的见证者，古建筑的根本价值就是它所具有的历史文化价值，而古建筑的历史文化价值很大程度上是通过向公众展示来体现的，让人们通过接触古建筑了解和传承历史文化，也是古建筑保护最有意义的一部分。但传统的古建筑保护往往过分重视数据采集和修缮两个环节，对古建筑的展示环节重视不够，传统的步入式的参观展示方式存在时间、空间的限制，也容易形成二次破坏；相片、影片式的展示又不够立体形象，参与度不高；而虚拟现实技术则以其沉浸性、交互性和构想性的特点在土木工程规划设计、施工管理、成果展示、教学培训等方面有着越来越多成功的应用，这给古建筑保护提供了新的思路。
（二）研究目的及意义
为了解决传统古建筑手段存在成本大、效率低、可能造成二次破坏等弊端，本文将虚拟现实技术引入古建筑保护领域，通过对虚拟现实技术原理的学习以及研究虚拟现实技术在古建筑保护中的应用案例，总结虚拟现实技术在古建筑保护中的优势，现阶段应用时存在的一些问题，并提出对应的解决方案，希望能用好虚拟现实这项技术，用科技的手段进一步提高文物保护的有效性和安全性，为今后古建筑的保护提供一些良好的经验。
（三）研究的方法与技术路线
本文主要采用文献研究方法和调查研究方法。主要技术路线详见图11。
图11 技术线路图
二、虚拟现实技术的概念及特点
（一）虚拟现实技术的概念
虚拟现实技术（VR技术）还被称之为人工环境、精神技术，是20世纪后半期（80年代初）由美国科学家提出并逐渐发展出来的综合型信息技术[1]。虚拟现实技术是一种新型的高科技集成技术，该技术集成了计算机图形，多媒体，人工智能和传感器网络等技术，采用并行处理的工作模式，这样计算机就可以生成逼真的三维图像，最后使用计算机通过视觉、听觉、触觉、照片和图表等方式来实现的合成技术，同时体验者可以直接参与到虚拟物体的运动和环境的变化中去，就如同身处真实世界一样，它让人有一种亲身到了古建筑中的感觉[2]。
（二）虚拟现实技术的特点
虚拟现实技术的沉浸性、交互性和构想性是虚拟现实不同角度的特征，是信息时代人类美学的综合体现。当体验者处于虚拟场景中的时候，可以释放自身的压力，以此充分体验虚拟现实世界中那种的身临其境的享受。
1.沉浸性
沉浸是指人在某一环境中的感觉。虚拟现实技术的基本特征就是身体的沉浸和精神的沉浸，后者可能是许多虚拟技术创造者们追求的终极目标。虚拟现实系统的沉浸感来自于多方面的虚拟场景的感官认知，除了我们常听说的视觉和听觉感官外，还有触觉、嗅觉和味觉等感官。
然而，由于当前技术发展的局限性，在当前的虚拟现实系统中，相对成熟的是视觉和听觉方面的沉浸。目前视觉上的沉浸是通过虚拟现实系统中的视觉系统为大脑的视觉感知提供图像显示来实现的，这种方式可以使体验者在虚拟场景中感受到逼真的视觉。听觉的沉浸是由虚拟现实系统的声音系统来实现的。声音系统发出的三维立体的虚拟声音，可以使体验者的耳朵感觉到声音是来源于一个包裹着双耳的球体中的任意位置。而味觉和其他感官的沉浸感官认知技术还处在研究过程之中，还没有一定的成熟技术。虚拟现实技术在古建筑中的目标不仅仅是让体验者感受到古代建筑中的内部漫游，更重要的是在精神上，让体验者也沉浸在古建筑的虚拟系统中，如图21所示。
2.交互性
目录
一、引言 1
（一）研究背景 1
（二）研究目的及意义 1
（三）研究的方法与技术路线 1
二、虚拟现实技术的概念及特点 2
（一）虚拟现实技术的概念 2
（二）虚拟现实技术的特点 2
1.沉浸性 2
2.交互性 2
3.构想性 3
三、虚拟现实技术在古建筑保护中的优势 4
（一）提高修缮古建筑的效率 4
（二）立体化设计图的内容 4
（三）应用于古建筑保护工作的其他意义 5
1.旅游规划 5
2.古建筑物研究 5
四、虚拟现实技术在古建筑保护中存在的问题及对策 6
（一）虚拟现实技术在古建筑保护中存在的问题 6
1.虚拟的程度不高 6
2.设备体型大且复杂 6
3.容易产生疲劳 6
4.没有一个统一的标准 6
5.相关专业人才的缺乏 6
6.认可度问题 6
（二）解决瓶颈的措施 7
1.提高虚拟的程度 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
7
2.优化设备的体型和复杂程度 7
3.避免疲劳问题 7
4.建立统一的应用标准 7
5.引进和培养相关专业的人才 7
6.提高对虚拟现实技术的认可度 7
五、结语 8
致谢 8
参考文献 8
一、引言
（一）研究背景
随着时代的发展，新事物层出不穷，人们在追逐新事物的同时，那些承载着历史文化痕迹的古建筑却渐渐被人们淡忘在角落，甚至其中的一些已经消失。幸运的是，随着人们生活水平的提高，除了对物质生活水平的要求提高，在精神文化层面的需求也在不断增大，古建筑的历史人文价值越来越被社会认可与重视。近年来古建筑的保护引起了大家的广泛注意。古建筑，它的主要价值就在于它携带着诞生时以及古建筑存在期间所经历的历史人文信息，也就是说古建筑它本身就是一个历史的见证者，古建筑的根本价值就是它所具有的历史文化价值，而古建筑的历史文化价值很大程度上是通过向公众展示来体现的，让人们通过接触古建筑了解和传承历史文化，也是古建筑保护最有意义的一部分。但传统的古建筑保护往往过分重视数据采集和修缮两个环节，对古建筑的展示环节重视不够，传统的步入式的参观展示方式存在时间、空间的限制，也容易形成二次破坏；相片、影片式的展示又不够立体形象，参与度不高；而虚拟现实技术则以其沉浸性、交互性和构想性的特点在土木工程规划设计、施工管理、成果展示、教学培训等方面有着越来越多成功的应用，这给古建筑保护提供了新的思路。
（二）研究目的及意义
为了解决传统古建筑手段存在成本大、效率低、可能造成二次破坏等弊端，本文将虚拟现实技术引入古建筑保护领域，通过对虚拟现实技术原理的学习以及研究虚拟现实技术在古建筑保护中的应用案例，总结虚拟现实技术在古建筑保护中的优势，现阶段应用时存在的一些问题，并提出对应的解决方案，希望能用好虚拟现实这项技术，用科技的手段进一步提高文物保护的有效性和安全性，为今后古建筑的保护提供一些良好的经验。
（三）研究的方法与技术路线
本文主要采用文献研究方法和调查研究方法。主要技术路线详见图11。
图11 技术线路图
二、虚拟现实技术的概念及特点
（一）虚拟现实技术的概念
虚拟现实技术（VR技术）还被称之为人工环境、精神技术，是20世纪后半期（80年代初）由美国科学家提出并逐渐发展出来的综合型信息技术[1]。虚拟现实技术是一种新型的高科技集成技术，该技术集成了计算机图形，多媒体，人工智能和传感器网络等技术，采用并行处理的工作模式，这样计算机就可以生成逼真的三维图像，最后使用计算机通过视觉、听觉、触觉、照片和图表等方式来实现的合成技术，同时体验者可以直接参与到虚拟物体的运动和环境的变化中去，就如同身处真实世界一样，它让人有一种亲身到了古建筑中的感觉[2]。
（二）虚拟现实技术的特点
虚拟现实技术的沉浸性、交互性和构想性是虚拟现实不同角度的特征，是信息时代人类美学的综合体现。当体验者处于虚拟场景中的时候，可以释放自身的压力，以此充分体验虚拟现实世界中那种的身临其境的享受。
1.沉浸性
沉浸是指人在某一环境中的感觉。虚拟现实技术的基本特征就是身体的沉浸和精神的沉浸，后者可能是许多虚拟技术创造者们追求的终极目标。虚拟现实系统的沉浸感来自于多方面的虚拟场景的感官认知，除了我们常听说的视觉和听觉感官外，还有触觉、嗅觉和味觉等感官。
然而，由于当前技术发展的局限性，在当前的虚拟现实系统中，相对成熟的是视觉和听觉方面的沉浸。目前视觉上的沉浸是通过虚拟现实系统中的视觉系统为大脑的视觉感知提供图像显示来实现的，这种方式可以使体验者在虚拟场景中感受到逼真的视觉。听觉的沉浸是由虚拟现实系统的声音系统来实现的。声音系统发出的三维立体的虚拟声音，可以使体验者的耳朵感觉到声音是来源于一个包裹着双耳的球体中的任意位置。而味觉和其他感官的沉浸感官认知技术还处在研究过程之中，还没有一定的成熟技术。虚拟现实技术在古建筑中的目标不仅仅是让体验者感受到古代建筑中的内部漫游，更重要的是在精神上，让体验者也沉浸在古建筑的虚拟系统中，如图21所示。
2.交互性
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