原创《虚拟现实技术在文物遗产保护和博物馆教育中的应用》：本论文为免费优秀的关于虚拟现实论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
摘 要：为了更好地保护、修复、展示文化遗产,将考古发现推广到教育等领域,并且让人民群众能够更加便捷直观地欣赏文明成果,虚拟现实等技术手段正在发挥越来越令人瞩目的价值.本文阐述了还技术在文博领域的应用原理,总结了国内外的应用案例,认为文博青年学者需要及时关注该领域的研究进展.
关键词：VR；博物馆教育；文物保护修复
一、虚拟现实技术的主要特征
虚拟现实技术（VR技术）,又称虚拟实境或灵境技术,它是一门综合了三维图形图像处理、多媒体视音频处理、人机交互、人工智能、传感与测量、微电子等多种技术成果的综合集成技术.简单来说就是将本来没有的或不可能同时存在的事物和环境,通过综合应用各种技术给模拟出来,用户通过计算机进入这个虚拟的环境,操纵系统中的对象并与之进行交互,感觉如同置身于真实世界中一样.虚拟现实项目中的环境由计算机生成,并通过各种外接设备对人的视觉、听觉、触觉等感觉器官产生作用.项目可以根据设计者的构想,让用户在这个虚拟世界中直接观察周围世界的变化,参与其中的活动,与物体进行自然的交互,并得到与真实世界相同的实时反馈,使其沉浸到数据空间中,由一个虚拟世界的观察者变为参与者,在一定的时间内抽离于现实环境.
与传统的单纯的三维模拟技术相比,VR技术的主要特征是拥有强烈到真假难辨,甚至可以超越真实的沉浸感以及自然的实时反馈的可交互功能.通过参与者与VR 环境的相互作用,并利用人类本身对事物的感知能力,让参与者能够全方位地获取事物的各种空间信息和逻辑信息.
二、虚拟现实技术在博物馆教育和文物保护中的应用原理
我国拥有着灿烂辉煌的五千年文明,如果把历朝历代的兴衰荣辱比作一部浩瀚无垠的宏伟史书,那么文化遗产就像是记录跌宕起伏的生花妙笔.因此,文化遗产的保护不单是考古学家的课题,也是所有具有历史责任感的科学家和公民应尽的义务.以有形的物质文化遗产为例,我国已有31项文化遗产被列入《世界遗产名录》,如洛阳龙门石窟、敦煌莫高窟、大同云冈石窟等反映了中国古代杰出的石刻、泥塑、绘画艺术,明清皇宫、北京天坛、苏州古典园林反映了中国各具韵味的建筑和园林设计风格.然而,这些物质文化遗产和其他一些非常珍贵的文物由于长时间的风吹日晒、曾经的战火频仍、尤其是近代以来屡遭盗窃等原因受损严重.为了更好地保护、修复、展示文化遗产,将考古发现推广到教育等领域,并且让人民群众能够更加便捷直观地欣赏文明成果,数字化存储和增强现实展示等技术手段正在发挥越来越令人瞩目的价值.
在人类感知外部环境的过程中,约有80%的信息是通过视觉途径获取的.因此,各式各样的视觉艺术和显示技术成为了人们生活中不可或缺的一部分,例如绘画、雕、建筑、影视等等.特别是上世纪后期进入信息时代以来,计算机科学和互联网技飞速发展,融入了现代社会的方方面面,也为显示技术的革命提供了契机.在此次浪潮之中,计算机视觉和计算机图形学这两个研究方向应运而生,取得了长足的科技进步,拥有着广泛的应用前景.最近,虚拟现实（Virtual Reality,简称VR）和增强现实（Augmented Reality,简称AR）得到了越来越多的关注,随着软件算法和硬件设备日趋成熟,这种沉浸式交互的多媒体技术逐渐打开了消费者的大门,大大小小的高科技公司纷纷推出自己的虚拟现实和增强现实的电子产品和解决方案,如Oculus Rift、Google Cardboard、Microsoft HoloLens、暴风魔镜等头戴式显示设备以及OpenCV、ALPSVR、ARToolKit等开源库和软件开发包.
在新形势下,文化强国、精神文明建设、提升文化软实力成为了重要的国家战略.不可忽视的是,计算机科学和互联网技术的高速发展为广大的文化产业注入了新的活力,旅游服务、国产动漫、人文艺术等行业全都展现着蓬勃的生机.在文化遗产方面,数字化技术使得各类文物得到了持久的保护,也为新型的文物修复和展示途径带来了便利.
三、虚拟现实技术在博物馆教育和文物保护中的应用举例
在过去的十几年中,信息技术被越来越多地应用到了数字文化遗产领域,包括文物数字化、计算机辅古、传播与展示等,不单单是历史、文化和考古学界,普通群众也能通过数字博物馆展示等途径享受到技术进步带来的便捷与震撼.国内数字文化遗产较为突出的工作有敦煌莫高窟数字展示中心的建成,以及龙门石窟佛像的三维数字化扫描等,近期北京故宫博物院、陕西历史博物馆等机构也逐渐引入了数字化展示技术,国外的相关研究工作利用的技术手段基本相似.
日本九州装饰古坟群,包括王冢古坟、樱京古坟、乘场古坟、石人山古坟等地,通过颜色建模、图像处理等手段可以增强墓内壁画的纹理并提取模式,并能够利用图形学算法模拟验证考古学家的猜想.引入艺术舞蹈界的拉班舞谱（labano-tation）,还可以通过让机器人学习人类舞者的动作,编码关键帧并进行插值来记录和重现传统舞蹈.在东南亚,吴哥窟与巴戎寺等著名的文化遗产由于正在受到自然的侵蚀,对其進行数字化建模就显得尤为重要,为了克服建筑过高、不便进行三维扫描的问题,研究者提出了气球扫描仪这种新的方法,并通过变形数据、图像运动和气球运动这三个约束融合出高质量的三维模型.在针对西方文物的数字文化遗产研究中,有专门研究如何从教堂的花窗玻璃中提取出高质量的图像进行分割,以及通过互联网上的海量图像进行全景拼接以供展示等.其他的方面包括在保存下来的中世纪手稿自动识别文字并进行风格分析,开发面向雕塑三维分析和检测文物形状的图形学软件,对文物不断老化的材料的物理特性进行图形学建模等.还有奈良大佛和镰仓大佛的三维扫描数字化,在采集到佛像三维模型数据之后,通过手工或自动的方式进行高效的修复,并通过几何一致性和色彩一致性的建模搭建了增强现实展示系统；以及在建筑方面,通过利用已有的维图片或三维模型等信息,在飞鸟京遗迹上搭建类似的增强现实环境,并通过景区游客导缆车进行视点的粗略定位.
敦煌莫高窟数字展示中心于2014年8月1日正式对外开放,总投资3亿多元,主要为来自各地的游客放映主题电影《千年莫高》和球幕电影《梦幻佛宫》,后者是全球首部超高清8K实景数字球幕电影,影片对莫高窟最具艺术价值的7个代表洞窟进行了全方位展示.这种数字化展示方式不但减轻了客流量巨大对洞窟不可逆转的伤害,而且也让众多游客欣赏到了平常难得一见的“特窟”.龙门石窟景区在应用高新技术的进程中也走在了行业前列,2015年7月15日,“互联网+龙门”智慧景区正式上线运营,购票、游园、管理、宣传等功能模块极大地方便了各路游客.由于VR等技术进步,游客无需进洞即可漫游欣赏洞窟艺术,甚至还能观看流失海外的文物补全之后的效果.从景区的角度看,减少了对文物的损坏,为科学考古提供了便捷,也很有可能提高景区的综合收益；从游客的角度看,体验了新型的多媒体交互方式,接受了难得的艺术熏陶和文化教育,也可以在社交平台上营造交流的氛围,这种增强现实的显示技术能够推广到更多的文化遗产景点和其他文化产业.
结论
VR等新技术在文物保护修复方面运用前景广阔,在博物馆教育功能的作用发挥上,也有非常突出的成绩.国内外正在兴起研究VR在文博领域应用的热潮,作为文博领域的青年学者,需要及时关注该领域的研究进展.
参考文献：
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作者简介：
秦一（1987.11- ）,河南郑州人,河南博物院助理馆员,研究方向：博物馆学与影像.
虚拟现实论文参考资料：
结论：虚拟现实技术在文物遗产保护和博物馆教育中的应用为关于对不知道怎么写虚拟现实论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文虚拟现实论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
