可視化漫游在江西古建筑中的應用策略

徐飛 李心怡 鄭鵬

摘 要：可視化漫游是利用計算機模擬營造一個三維的虛擬世界，為用戶提供關于視覺、聽覺、觸覺等感官上的模擬，能夠讓用戶在三維空間中身臨其境地觀察物體，創造出更加真實的體驗效果。因此，可視化漫游可以作為江西古建筑的一種保護傳承手段。重點研究可視化漫游技術的相關特點，從虛擬空間構建、沉浸感體驗、交互感體驗三方面提出其在江西古建筑中的應用策略。

關鍵詞：可視化漫游；古建筑；文化傳承

基金項目：本文系江西省教育廳科技項目“基于VR技術下江西古建筑的可視化漫游研究”（GJJ2202621）研究成果。

在信息時代，單純的圖像和文字信息已經不能適應時代發展的需要。具有交互性、立體感等特點的可視化漫游技術得到了廣泛的應用?？梢暬渭夹g所模擬出的立體空間，能讓用戶在其中自由遨游，更好地感受虛擬場景。

一、可視化漫游概念

可視化漫游就是將與設計有關的資料資訊或設計結果視覺化，以電腦影像、動畫、互動等形式呈現，形成一種仿真的效果，使觀看者可以像在現實中一樣去感受物體的紋理、顏色、線條、空間等。其能夠提高人們的認識水平，深化人們對事物的認識，所以在設計中得到了廣泛的應用。

可視化漫游技術是一種新的立體視覺表達方式，通過新的媒介，運用3D模型技術來實現一種全新的藝術表達方式。它建立了一個虛擬的場景，讓人有一種沉浸式的感覺。比如婺源古村的數字漫游，就可以使用這個技術，將真實的場景建立在一個虛擬的世界中，以此來吸引大眾對古建筑的關注，同時也有利于促使大眾加強對古建筑修復與保護的重視?？梢暬蜗到y的創造目標是使觀眾可以從各個角度觀察風景。該方法是先建立一個初步的模型，然后在三維空間內營造一個虛擬的環境，從而讓更多的人可以直接看到這個畫面并進行一種虛擬的漫游，這樣觀眾就能在虛擬的情況下輕松地欣賞到婺源古村的各種古建筑。

二、可視化漫游技術在江西古建筑中應用的意義

古建筑是歷代居民在生活中、歷史發展中所創造的各種建筑的總和。其是人類文明發展的見證，是人類文明的象征，也是朝代更迭的縮影，古建筑的每個細節都烙刻著時代的印記。

對古建筑的可視化漫游是對古建筑進行展示的手段，是人與古建筑之間一種更直接、更容易理解的溝通方式。通過構建更加逼真的動態模型，從多個角度展現古代建筑的內外結構，可以更好地激發人們對古建筑的興趣。通過對古建筑的參觀，人們可以更加直觀地了解其所蘊含的文化內涵。比如：在中國古建筑中有一套從紋樣肌理到建筑規模的分級體系，因此，宮殿建筑與民居建筑有著鮮明的差異；古建筑的設計也要按照其文化背景、生活場景來進行；江西地域內的古建筑有三大類型，即贛派建筑、徽派建筑和客家土樓建筑。把握這些特點，就能使游客在欣賞過程中體會到豐富多彩的文化內涵。

利用現代計算機技術與通信手段，對模型、聲音、文字、圖像等信息進行綜合處理，將抽象的信息變成可感知、可互動的信息，將可視化漫游技術應用于江西古建筑的保存，就是通過將現有的影像、虛擬特效、音響音效等融入現場，使展示的內容更為豐富，營造出更濃厚的人文氛圍，給參觀者帶來更強的視覺和聽覺感受，在滿足參觀者審美需求的前提下，保護和弘揚傳統文化。

可視化漫游技術在江西古建筑中的應用，更是技術、藝術、文化的高度交融。故此，可視化漫游技術的運用，為江西古建筑的保護提供了新的契機。利用可視化漫游技術，如全息投影、全景攝影、漫游等，可對江西古建筑的影像資料進行整理、儲存。

三、可視化漫游技術在江西古建筑中的應用策略

通過計算機輔助設計軟件設計建筑景觀，創造三維空間場景，實現動態模式的可視化，可以提高對江西古建筑的保護效果。同時，它還可以讓觀眾有更多的參與機會，提升展示方式的多樣性和創新性。從消費者的角度來看，用三維可視化場景進行江西古建筑的計算機輔助設計可以更好地保護傳承古建筑文化。在數字時代的來臨之際，可視化漫游技術逐漸走向成熟，并被廣泛用于各類古村落、古建筑的保護中。三維可視化技術和工具以增強現實感為目的，將可視化漫游技術應用于古建筑設計中，創造古建筑的虛擬三維空間場景，實現了虛擬動態模擬的動畫效果，提高了規劃設計的互動性和準確性。通過導入平面矢量數據，建立三維可視化模型，可以顯示原來的非比例平面模型。建筑可視化是通過開發三維立體場景實現的，動態可視化的虛擬行走動畫增強了建筑場景的表現力和互動性。它能以直觀、立體、整體的方式為人們提供逼真的古建筑場景信息，幫助用戶直觀、透徹地了解建筑特點，提供更好的宣傳和解釋。將可視化漫游技術應用在江西古建筑中，可以提供技術支持，更好地模擬出三維空間的效果，使場景的動態表現直觀化?？梢暬渭夹g在古建筑中應用得極其廣泛，具體體現在虛擬空間構建、沉浸感體驗、交互感體驗三個方面。

（一）虛擬空間構建

建立可視化漫游的虛擬空間，為公眾對古建筑的參與體驗提供了一個契機，能夠打破對古建筑本體的多種限制，讓公眾可以自由、靈活地去體驗古建筑，也給公眾提供了一個能夠了解古建筑的平臺，有利于極大程度上提升公眾的保護意識。同時，它也是搭建在現實與虛擬空間之間的橋梁。如果能夠擺脫物理世界的束縛，那么通過互聯網這個便捷的平臺，就能極大地提升大眾的參與程度，讓大眾可以深刻感受古建筑藝術之美。

虛擬空間構建是再現古代建筑情景、再現其內容的關鍵，其實質是要實現互動。借助電腦，通過感應器，將人與真實環境的互動映射到虛擬空間中，這樣人們就可以更加深刻地體會到歷史建筑中所包含的文化意蘊。建立虛擬空間的目的就是要讓使用者在多個不同的感覺層面上，通過構建的虛擬空間，探尋古建筑的歷史奧秘。

虛擬空間構建的一個主要特征是，讓用戶沉浸在創造的虛擬空間中，體驗場景的構成和事件，并與其中的物體進行互動。在虛擬空間中構建的環境可能來自真實世界，是真實環境的再現，也可能是對客觀環境進行加工得出來的?？臻g是虛擬的，但它不能與現實完全脫離。此外，虛擬空間的構建擴展了人類的認知，通過沉浸在虛擬環境中，人們可以迅速感知到現實世界中發生的事情。將虛擬現實技術與設計相結合，改變了建筑設計的呈現方式，使建筑設計從二維逐步走向三維。虛擬空間構建軟件在建筑可視化方面的應用，主要包括AutoCAD、3D MAX、SketchUp建模和虛擬現實互動。利用這些技術構建的場景不僅是三維的空間組合，而且具有超越現實環境效果的質感，增強了場景的互動效果，使虛擬空間場景給用戶一種明顯的沉浸感，使其很好地沉浸在場景的事件中。

（二）沉浸感體驗

人的參與使得古建筑的價值得到更好的弘揚?？梢暬渭夹g為江西古建筑的保護與傳播帶來了全新的體驗，讓參觀者能夠用各種不同的方式，去感受古建筑的魅力，以及祖先們留下的輝煌古建筑藝術?？梢暬渭夹g可以讓使用者在多個層次的感知中獲得沉浸式體驗。

利用可視化漫游進行古建筑參觀與錄像不同，前者可以根據歷史資料（照片、文件、圖紙），在不使用實物的情況下，以三維方式再現建筑的歷史原貌，從而達到傳遞建筑文化的目的，幫助用戶更好地了解古建筑的歷史與發展。在這一過程中，用戶可以觀看到相機無法捕捉的古建筑材料。富有表現力的虛擬現實視角可以不受限制地、全面地觀察建筑的整個內部和外部結構。相比之下，攝像技術只能捕捉到比較表面的東西，還會受到景觀環境和天氣等外部因素的影響。因此，選擇可視化漫游技術作為古建筑表現形式，既滿足了觀眾的要求，又能夠有效傳承建筑文化。

虛擬現實的沉浸性意味著用戶深入沉浸在系統中，融入場景整體，如果場景的沉浸時間過長，就很難區分是虛擬還是真實?？梢暬渭夹g可以與沉浸過程中人類運動相關的傳感器相結合。大多數傳感器是基于可穿戴設備的。在場景沉浸期間，可以通過觸發設備，與場景和內部物體進行互動。

（三）交互感體驗

利用虛擬現實技術再現古建筑的歷史形態，再現其內容，其實質是實現交互功能。借助計算機技術，將人與現實世界的交互，投射到一個虛擬的空間中，使人們能更深層次地去感知，從而獲得身臨其境的感覺，并且可以利用計算機技術對人的行為進行分析，將人的行為所引起的虛擬空間改變再次反饋到現實世界中?；拥膶嵸|就是有效的資訊流通。相對于物理空間而言，虛擬空間所具備的交互性更強，能夠實現即時的資訊更新與互動。

在計算機交互的協助下，創造一個重建古建筑場景和內涵的虛擬空間，這樣人們就能更深入地了解歷史建筑的文化意義。創建虛擬空間的目的是讓用戶有一種不同感官層次上的體驗感?？梢暬渭夹g的本質是在古村落中重建和再現歷史建筑，實現相互作用。

交互的本質是數據通信，與物理空間相比，虛擬空間可以有效改進和反饋，立即更新信息?；蝇F實系統主要涉及虛擬現實系統交互的本質，強調自然交互。使用者使用語言，并通過傳統設備（鍵盤、鼠標等）進行物理動作，比如人的行走、頭部的旋轉、手的動作，以及在虛擬環境中與物體互動的其他自然能力。這些行為和設備會讓用戶真正感受到。例如，當人拿起錘子時，當人擊球時，能夠感受自身的力量。交互的另一個方面是交互的實際反饋。如果人移動身體的某一部分時，可以立即得到反饋。例如，如果人突然蹲下身子去拿東西，現場就會有相應的反饋。

為了在虛擬空間中互動，應該做兩件事：一是制造虛擬場景，二是構建虛擬操作平臺去實現互動功能。其中，構建虛擬場景是基礎，所有提供給用戶的體驗活動都必須在虛擬現實平臺上完成。當用戶在平臺上互動時，他們首先感受到的是虛擬場景的設計感。除了虛擬場景的設計感外，還應注意保證用戶在虛擬場景中獲得愉快的經歷，因此要確保用戶在虛擬場景中行走的速度和角度線符合其使用習慣，并且能有一種真實感，就像真的走進一個現實的地方一般。在古建筑的虛擬漫游系統中，用戶交互也非常重要。例如，谷歌地圖就在手機應用中加入一個新功能，允許用戶在谷歌街景圖上激活虛擬現實，從而通過虛擬現實設備“游覽”世界上的城市。當用戶需要瀏覽時，可以在虛擬場景中單擊并操作自己的行動。同時，用戶還有機會與其他用戶見面，并能夠與他們進行交互。由于在個人經歷和感知上存在差異，虛擬世界中的用戶通過虛擬角色的交互可以加強對古建筑文化的認知，同時這也有助于傳承和弘揚傳統建筑文化。

四、結語

隨著技術的發展，建筑設計水平持續提高。然而傳統的建筑設計在當前已很難滿足設計所針對的用戶的需求，因此有必要使用可視化漫游技術來引導設計進入一個新的空間?？梢暬渭夹g彌補了動畫和平面效果圖的不足，深化了建筑可視化路徑。此外，可視化漫游技術所帶來的交互效應可以幫助設計師和公眾更好地與建筑交互。利用可視化漫游，將故事線添加到虛擬環境中，能夠讓用戶更好地感受建筑空間，同時融入歷史環境，并在其中與其他用戶進行情感交流?？梢暬渭夹g不僅可以改善建筑文化的傳播形式，還可以升華傳統的建筑文化表達形式?？梢暬慰梢詾槿藗兲峁┤S、實時模擬通信的結果，使人們可以通過現代互聯網進行更多的溝通?？梢暬渭夹g是虛擬現實技術的重要分支，在各個領域得到了迅速發展。在未來，它將有更廣泛的用途和良好的發展趨勢。

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作者簡介：

徐飛，江西科技學院藝術設計學院助教。研究方向：環境設計、室內裝修。

李心怡，江西科技學院藝術設計學院學生。研究方向：環境設計。

鄭鵬，碩士，江西科技學院藝術設計學院副教授。研究方向：環境設計。