虛擬現實技術在青島市歷史城區傳承保護研究中的應用

安穎 　萬蕾

【摘要】以中山路為代表的四方路歷史文化街區作為市中心主要商業街區占有重中之重的位置，并且大鮑島承載了青島人的創業與發展史，是青島本地商業與發展的源頭。筆者通過實地調研并制作青島中山路在線虛擬現實展館深入研究虛擬現實技術在青島市歷史城區傳承保護研究中的應用。將中山路歷史文化街區采用虛擬現實（VR）技術呈現，并配合全景航拍技術、音頻、視頻、互動等展現手段，制作青島中山路在線虛擬現實博物館。希望虛擬現實技術的應用能推進青島市歷史城區傳承保護方式革新和技術創新，為青島市歷史城區的傳承和保護提供新的途徑。

【關鍵詞】虛擬現實;青島市;歷史城區;中山路;歷史文化街區

【中圖分類號】G124? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ?【文章編號】2096-8264（2022）21-0080-03

【DOI】10.20024/j.cnki.CN42-1911/I.2022.21.025

基金項目：本文為青島市雙百調研工程2021年度課題，課題名稱：“虛擬現實技術在青島市歷史城區傳承保護研究中的應用——以中山路歷史文化街區為例”（項目編號：2021-C-7）。

青島市北區歷史文化街區包括四方路歷史文化街區、黃臺路歷史文化街區、上海路武定路歷史文化街區、館陶路歷史文化街區、無棣路歷史文化街區、信號山（三江路）歷史文化街區、長山路集中片區。其中以中山路為代表的四方路歷史文化街區作為市中心主要商業街區占有重中之重的位置，并且大鮑島承載了青島人的創業與發展史，是青島本地商業與發展的源頭。

一、虛擬現實技術在青島中山路歷史文化街區傳承保護研究中的應用

（一）對中山路歷史文化街區的調研

中山路南起蘭山路、北至膠州路，是青島最早開辟的道路之一，最早可以追溯到明朝，與青島的漁業碼頭、商貿關聯密切，由通往前海的鄉間小道逐漸演變成了海濱貨運道路，老青島人稱之為大馬路。中山路長1295米，1897年德占時期被稱作斐迭里街，1914年日占時期被稱作靜岡町，1922年更名為山東路，1929年為紀念革命領袖孫中山先生更名為中山路。一百多年來，這條路從一條通往前海碼頭的貨運道路發展成為青島歷史最悠久的商業街。作為曾經青島最繁華的商業街，中山路上涵蓋了人們的衣食住行，有很多老牌店鋪：位于中山路146號甲的老飯店春和樓始建于1891年，連通了中山路和河北路的小吃街劈柴院可以追溯到1902年，位于中山路141-1號的帽子老店盛錫福創立于1911年，位于中山路131號的老照相館天真攝影初創于1921年，坐落中山路97號的中國電影院是青島市最早放映國產電影的電影院，位于中山路168號的老店亨得利源自1924年，目前涵蓋了鐘表、手表、眼鏡等多個行業。中山路也是青島文化中心，聚集了大量報社：紅磚樓為1901年創辦的《膠州報》，海軍俱樂部為《青島公民報》，中山路6號為《青島公報》和《聯青晚報》，中山路58號為《民國晚報》，中山路74號為《青島晨報》，中山路160號為《濟南日報青島版》。

但是近幾十年來，由于城市現代化建設步伐加快，很多新建的現代化建筑破壞了原本中山路的歷史文化建筑風貌，還有一些商家和住戶在傳統歷史文化建筑周圍違規搭建的外延建筑破壞了中山路原有的風格統一的傳統德式建筑風貌，影響了道路建筑的整體風格。其次，由于中山路上的歷史文化建筑大多數都還作為商業店鋪使用，很多商家私自在建筑外墻上搭建了風格各異的大型廣告牌，對傳統建筑造成了一定規模的破壞，影響了建筑外觀。此外，在劈柴院等棚戶區較為集中的區域有很多小吃攤和雜居住戶，帶來了嚴重的火災隱患。

（二）研究的必要性

針對上述調研中存在的問題，為了沉淀老城建筑肌理，再現里院建筑過往繁華，目前青島市政府已經開始了違章搭建的外延建筑和廣告牌的拆除工作和歷史文化建筑和里院建筑的修復工作，對存在火災隱患的棚戶區和小吃街也進行了統一的規劃和整改工作。但只在整改中也發現了很多急需解決的問題，由于建筑年代久遠，部分建筑破壞嚴重，被改建得面目全非，又缺少相關原始圖片和文字資料，很難完全恢復建筑原貌。而且為了方便后人區分真正的原有文化歷史建筑和后期新修繕的建筑部分，修繕工作中要做好記錄工作，修復部分所使用的建筑材料也要和原有材料進行區分。因此虛擬現實全景實拍技術在此過程中有極大的使用價值，可以在建筑修繕過程中進行全方位地拍攝不放過任何的細節，更能在修繕前后進行對比拍攝，詳細記錄修繕過程中的變化，作為史料進行保存，方便后人調研。一些重要建筑還可以利用航拍技術進行全方位環繞視頻拍攝，多角度記錄建筑的外形。還有一些典型的建筑局部細節可以利用三維掃描技術，將現實中的實物掃描生成數字三維模型，這些三維模型能夠完全寫實的還原事務上的細節。其實三維掃描模型在法國巴黎圣母院被燒毀后的修繕工作中就起了十分重要的作用，幸好在燒毀前電子游戲《刺客信條：大革命》的制作人員對燒毀前的巴黎圣母院進行了全方位地三維掃描及電子三維模型重建，保留了較為精確和詳實的數據。數字模型真實還原了巴黎圣母院里的每塊石頭和每件雕塑等大量細節，讓這座幾百年的建筑可以在大火之后浴火重生。

虛擬現實技術，英文名Virtual Reality，簡寫作VR，包括虛擬現實全景實拍技術、三維掃描建模技術、虛擬現實互動展示技術等高新技術，是近年來青島市經濟重點扶持項目，青島市政府在青島市西海岸新區靈山灣影視文化區核心地帶新建了青島國際虛擬現實產業園。在線虛擬現實博物館可以利用發達的網絡快速傳播和推廣，讓更多人了解青島歷史城區，熱愛青島歷史城區。讓大眾能夠通過網絡全方位無死角觀察青島歷史城區各個角度的細節，體驗青島歷史城區的魅力。通過中山路歷史文化街區在線虛擬展館中大量的紀實性實拍影片和動畫演示短片，大眾還可以深入了解青島歷史城區的歷史淵源和發展變化，全面了解掌握青島歷史城區傳承與發展的現實情況。

此外，中山路有130多年的發展歷史，這些歷史是青島人代代相傳的記憶，但是這些記憶會因為年代久遠逐漸變得模糊。即便是現在，也只有部分年紀較大的老人可以依稀回憶起當年的繁華和歷史，聊起流傳在街頭巷尾的關于中山路的傳奇故事。這些數不清的老故事都可以用動畫技術或影視拍攝還原重現，并將這些還原的經典故事做成視頻放到在線虛擬現實博物館中的相應建筑的連接按鈕里，讓觀者可以在觀看建筑的同時通過這些故事片了解當時建筑里發生的傳奇故事，學習老一輩人的勤奮節儉、刻苦自強的精神，讓優秀的傳統文化故事繼續流傳下去。

（三）研究的具體方法

筆者計劃通過實地調研并制作青島中山路在線虛擬現實展館深入研究虛擬現實技術在青島市歷史城區傳承保護研究中的應用。將中山路歷史文化街區采用虛擬現實（VR）技術呈現，并配合全景航拍技術、音頻、視頻、互動等展現手段，制作青島中山路在線虛擬現實博物館。

前期進行市場調研與分析，比較系統地掌握青島歷史城區的形成和發展過程，探尋出青島歷史城區與虛擬現實技術融合的契合點創新處在前期青島歷史城區分析和素材收集整理的基礎之上，結合我國歷史城區成功的推廣方法，探索合理的青島歷史城區文化推廣策略。使得青島歷史城區文化潛移默化滲透到人們的生活，擴大青島歷史城區的影響力。中期在調研分析基礎上制作中山路歷史文化街區在線虛擬現實博物館，面向社會開放，并收集反饋資料，進一步調研線虛擬現實展館在青島市歷史城區傳承保護過程中的應用價值。后期將推廣到各級學校、相關單位和普通民眾中，定期舉辦青島歷史城區文化藝術節活動，在藝術節上用高級沉浸式虛擬現實穿戴式設備展示青島歷史城區虛擬現實博物館。研究最后對實現過程進行總結分析，收集整理調查數據和反饋意見，分析推廣程度和應用價值度。并且研究方向偏向技術應用與實際創新型研發，并不僅僅是停留于理論研究層面。研究過程中將對青島歷史城區進行詳細梳理，對存在的問題進行分析，并對它們今后的發展趨勢進行展望。

二、虛擬現實技術在青島市中山路歷史文化街區

傳承保護中的應用現狀及改進措施

（一）應用現狀

目前百度地圖等網站上已經有青島中山路的全景地圖，但是由于這些全景地圖的使用目的是作為全景導航，所拍攝的全景圖效果并不理想。主要存在以下幾點問題：首先，這些全景圖也沒有從藝術角度考慮取景和構圖，只是具有簡單的導航功能的全景地圖，取景點多為各個支路的路口，并沒有突出有歷史意義的主要建筑。其次，由于是用汽車車載全景相機拍攝，由于拍攝時運載全景相機的車輛不能讓兩邊路過的車輛在路中間隨意?？?，這就造成很多路兩邊的建筑被來往車輛遮擋嚴重，并且由于是車載全景相機拍攝，拍攝的視角和車輛一樣高度，這樣只能看到路兩邊的門面房，看不到門面房后面具有青島特色的里院建筑。最后，這些全景地圖沒有考慮到拍攝需要晴朗的天氣，都是在陰天或霧霾天氣拍攝，天空呈現灰白色，不能突出青島“碧海藍天、紅瓦綠樹”的優美環境。

（二）改進措施

針對上文提出的應用現狀中出現的主要問題，筆者采用以下方法予以解決：首先，作為歷史文化街區保護與傳承使用的全景圖，應該從歷史與藝術雙重角度去選取全景的拍攝點，尋找能夠凸顯中山路歷史價值的景點進行全景拍攝和多角度的視頻拍攝。通過筆者實地調研，能夠中山路有很多具有歷史文化價值的建筑，其中不乏很多國家級和省市級的重點歷史建筑，在此筆者僅選取以下幾處有代表性的建筑進行全景拍攝：青島國際俱樂部舊址、膠州旅館舊址、青島德國海軍俱樂部舊址、八大銀行舊址、青島天主教堂、膠澳商埠電器事務所舊址。

其次，為解決車載全景相機拍攝角度和拍攝位置的局限性，筆者采用大疆御2航拍器搭載的全景相機進行拍攝。航拍器可以在中山路上選取的典型建筑上空進行高空定位全景拍攝，這樣拍攝出的全景圖可以從高空俯瞰整個中山路上的知名建筑，了解各個建筑之間的空間方位關系，并且可以觀察到路兩邊的具有青島典型特色的里院建筑群。由于是高空取景，也可以讓觀者清晰地看到整個中山路各個路口和支路的結構和走向。

最后，為了凸顯青島的旅游口號“碧海藍天，紅瓦綠樹”，選擇晴朗的白天和夜晚進行拍攝。夜晚拍攝的鏡頭是為了彰顯中山路作為主要商業街夜晚的繁華。

三、青島中山路歷史文化街區在線虛擬現實（VR）

博物館的制作

筆者將拍攝的多張全景圖導入相關軟件生成青島中山路歷史文化街區在線虛擬現實（VR）博物館鏈接，觀者點開鏈接通過電腦或手機屏幕觀看就能觀看到如下圖1所示正常無畸變的全景效果圖。在電腦端用鼠標點擊左鍵左右滑動或在手機端用手指在手機屏幕上滑動可以看到這個拍攝點前后左右上下720度全方位任意角度的畫面。

筆者將一系列這種航拍全景圖制作成了可以在線觀看的全景網站，點進該網站可以通過點擊如圖1中畫面底端中間的點擊前進箭頭按鈕沿著中山路在各個拍攝點中間跳轉，觀看不同位置的航拍全景圖，就像觀者真的乘上了航拍器在中山路上空自由飛行。筆者沿中山路從北端立交橋拍到南端棧橋海邊，全線七個點，每個點都可以看到全景的不同角度。如果使用可插入手機的全景VR眼鏡，例如暴風影音出品的暴風魔鏡VR眼鏡、小米VR眼鏡、愛奇藝VR眼鏡，可以點擊圖1中畫面右端從上往下數第二個按鈕，手機屏幕會自動切換成VR眼鏡模式，然后將手機插入VR眼鏡，把眼鏡戴到頭上就可以享受沉浸式的全景觀看體驗。為了方便觀者全方位了解中山路上的典型歷史文化建筑，在全景圖中的典型建筑上都添加了小手形狀的視頻或圖片按鈕，按鈕上標有典型建筑的名字，點開按鈕可以跳轉到該建筑的多角度視頻或圖片。視頻和圖片均為筆者拍攝和制作，圖片上配有該建筑的照片和相關文字說明。

四、結語

綜上所述，虛擬現實技術能夠促進青島市歷史城區傳承保護體系、模式、機制、形式等相關成果的日趨繁榮。虛擬現實技術的應用能推進青島市歷史城區傳承保護方式革新和技術創新，為青島市歷史城區的傳承和保護提供新的途徑。根據筆者研究成果，在相關院校的動畫教學中可以引導進行具有中山路歷史文化街區特色的虛擬現實作品的設計創作。借由中山路歷史文化街區和虛擬現實博物館表現形式，將中山路歷史文化街區進行重新開發創造，賦予它新的精神內容與藝術活力，采用虛擬現實博物館的表達方式，讓年輕人沐浴傳統文化，享受青島市歷史城區帶來的潛移默化熏陶，對傳承中山路歷史文化街區、發展虛擬現實產業都有重要意義。

參考文獻：

[1]周宮慶.基于舊城更新視角下的山東歷史城區保護探究——以青島市為例[J].城市建筑，2019，（9）：20-22.

[2]李志剛.歷史城區基礎信息獲取與應用關鍵技術研究——以青島市為例[J].城市勘測，2020，（12）：46-50.

作者簡介：

安穎，女，山東青島人，碩士研究生學歷，講師，研究方向：虛擬現實、動畫。

萬蕾，女，山東青島人，碩士研究生學歷，副教授，研究方向：三維建模、動畫。