可视化漫游在江西古建筑中的应用策略

徐飞 李心怡 郑鹏

摘 要：可视化漫游是利用计算机模拟营造一个三维的虚拟世界，为用户提供关于视觉、听觉、触觉等感官上的模拟，能够让用户在三维空间中身临其境地观察物体，创造出更加真实的体验效果。因此，可视化漫游可以作为江西古建筑的一种保护传承手段。重点研究可视化漫游技术的相关特点，从虚拟空间构建、沉浸感体验、交互感体验三方面提出其在江西古建筑中的应用策略。

关键词：可视化漫游；古建筑；文化传承

基金项目：本文系江西省教育厅科技项目“基于VR技术下江西古建筑的可视化漫游研究”（GJJ2202621）研究成果。

在信息时代，单纯的图像和文字信息已经不能适应时代发展的需要。具有交互性、立体感等特点的可视化漫游技术得到了广泛的应用。可视化漫游技术所模拟出的立体空间，能让用户在其中自由遨游，更好地感受虚拟场景。

一、可视化漫游概念

可视化漫游就是将与设计有关的资料资讯或设计结果视觉化，以电脑影像、动画、互动等形式呈现，形成一种仿真的效果，使观看者可以像在现实中一样去感受物体的纹理、颜色、线条、空间等。其能够提高人们的认识水平，深化人们对事物的认识，所以在设计中得到了广泛的应用。

可视化漫游技术是一种新的立体视觉表达方式，通过新的媒介，运用3D模型技术来实现一种全新的艺术表达方式。它建立了一个虚拟的场景，让人有一种沉浸式的感觉。比如婺源古村的数字漫游，就可以使用这个技术，将真实的场景建立在一个虚拟的世界中，以此来吸引大众对古建筑的关注，同时也有利于促使大众加强对古建筑修复与保护的重视。可视化漫游系统的创造目标是使观众可以从各个角度观察风景。该方法是先建立一个初步的模型，然后在三维空间内营造一个虚拟的环境，从而让更多的人可以直接看到这个画面并进行一种虚拟的漫游，这样观众就能在虚拟的情况下轻松地欣赏到婺源古村的各种古建筑。

二、可视化漫游技术在江西古建筑中应用的意义

古建筑是历代居民在生活中、历史发展中所创造的各種建筑的总和。其是人类文明发展的见证，是人类文明的象征，也是朝代更迭的缩影，古建筑的每个细节都烙刻着时代的印记。

对古建筑的可视化漫游是对古建筑进行展示的手段，是人与古建筑之间一种更直接、更容易理解的沟通方式。通过构建更加逼真的动态模型，从多个角度展现古代建筑的内外结构，可以更好地激发人们对古建筑的兴趣。通过对古建筑的参观，人们可以更加直观地了解其所蕴含的文化内涵。比如：在中国古建筑中有一套从纹样肌理到建筑规模的分级体系，因此，宫殿建筑与民居建筑有着鲜明的差异；古建筑的设计也要按照其文化背景、生活场景来进行；江西地域内的古建筑有三大类型，即赣派建筑、徽派建筑和客家土楼建筑。把握这些特点，就能使游客在欣赏过程中体会到丰富多彩的文化内涵。

利用现代计算机技术与通信手段，对模型、声音、文字、图像等信息进行综合处理，将抽象的信息变成可感知、可互动的信息，将可视化漫游技术应用于江西古建筑的保存，就是通过将现有的影像、虚拟特效、音响音效等融入现场，使展示的内容更为丰富，营造出更浓厚的人文氛围，给参观者带来更强的视觉和听觉感受，在满足参观者审美需求的前提下，保护和弘扬传统文化。

可视化漫游技术在江西古建筑中的应用，更是技术、艺术、文化的高度交融。故此，可视化漫游技术的运用，为江西古建筑的保护提供了新的契机。利用可视化漫游技术，如全息投影、全景摄影、漫游等，可对江西古建筑的影像资料进行整理、储存。

三、可视化漫游技术在江西古建筑中的应用策略

通过计算机辅助设计软件设计建筑景观，创造三维空间场景，实现动态模式的可视化，可以提高对江西古建筑的保护效果。同时，它还可以让观众有更多的参与机会，提升展示方式的多样性和创新性。从消费者的角度来看，用三维可视化场景进行江西古建筑的计算机辅助设计可以更好地保护传承古建筑文化。在数字时代的来临之际，可视化漫游技术逐渐走向成熟，并被广泛用于各类古村落、古建筑的保护中。三维可视化技术和工具以增强现实感为目的，将可视化漫游技术应用于古建筑设计中，创造古建筑的虚拟三维空间场景，实现了虚拟动态模拟的动画效果，提高了规划设计的互动性和准确性。通过导入平面矢量数据，建立三维可视化模型，可以显示原来的非比例平面模型。建筑可视化是通过开发三维立体场景实现的，动态可视化的虚拟行走动画增强了建筑场景的表现力和互动性。它能以直观、立体、整体的方式为人们提供逼真的古建筑场景信息，帮助用户直观、透彻地了解建筑特点，提供更好的宣传和解释。将可视化漫游技术应用在江西古建筑中，可以提供技术支持，更好地模拟出三维空间的效果，使场景的动态表现直观化。可视化漫游技术在古建筑中应用得极其广泛，具体体现在虚拟空间构建、沉浸感体验、交互感体验三个方面。

（一）虚拟空间构建

建立可视化漫游的虚拟空间，为公众对古建筑的参与体验提供了一个契机，能够打破对古建筑本体的多种限制，让公众可以自由、灵活地去体验古建筑，也给公众提供了一个能够了解古建筑的平台，有利于极大程度上提升公众的保护意识。同时，它也是搭建在现实与虚拟空间之间的桥梁。如果能够摆脱物理世界的束缚，那么通过互联网这个便捷的平台，就能极大地提升大众的参与程度，让大众可以深刻感受古建筑艺术之美。

虚拟空间构建是再现古代建筑情景、再现其内容的关键，其实质是要实现互动。借助电脑，通过感应器，将人与真实环境的互动映射到虚拟空间中，这样人们就可以更加深刻地体会到历史建筑中所包含的文化意蕴。建立虚拟空间的目的就是要让使用者在多个不同的感觉层面上，通过构建的虚拟空间，探寻古建筑的历史奥秘。

虚拟空间构建的一个主要特征是，让用户沉浸在创造的虚拟空间中，体验场景的构成和事件，并与其中的物体进行互动。在虚拟空间中构建的环境可能来自真实世界，是真实环境的再现，也可能是对客观环境进行加工得出来的。空间是虚拟的，但它不能与现实完全脱离。此外，虚拟空间的构建扩展了人类的认知，通过沉浸在虚拟环境中，人们可以迅速感知到现实世界中发生的事情。将虚拟现实技术与设计相结合，改变了建筑设计的呈现方式，使建筑设计从二维逐步走向三维。虚拟空间构建软件在建筑可视化方面的应用，主要包括AutoCAD、3D MAX、SketchUp建模和虚拟现实互动。利用这些技术构建的场景不仅是三维的空间组合，而且具有超越现实环境效果的质感，增强了场景的互动效果，使虚拟空间场景给用户一种明显的沉浸感，使其很好地沉浸在场景的事件中。

（二）沉浸感体验

人的参与使得古建筑的价值得到更好的弘扬。可视化漫游技术为江西古建筑的保护与传播带来了全新的体验，让参观者能够用各种不同的方式，去感受古建筑的魅力，以及祖先们留下的辉煌古建筑艺术。可视化漫游技术可以让使用者在多个层次的感知中获得沉浸式体验。

利用可视化漫游进行古建筑参观与录像不同，前者可以根据历史资料（照片、文件、图纸），在不使用实物的情况下，以三维方式再现建筑的历史原貌，从而达到传递建筑文化的目的，帮助用户更好地了解古建筑的历史与发展。在这一过程中，用户可以观看到相机无法捕捉的古建筑材料。富有表现力的虚拟现实视角可以不受限制地、全面地观察建筑的整个内部和外部结构。相比之下，摄像技术只能捕捉到比较表面的东西，还会受到景观环境和天气等外部因素的影响。因此，选择可视化漫游技术作为古建筑表现形式，既满足了观众的要求，又能够有效传承建筑文化。

虚拟现实的沉浸性意味着用户深入沉浸在系统中，融入场景整体，如果场景的沉浸时间过长，就很难区分是虚拟还是真实。可视化漫游技术可以与沉浸过程中人类运动相关的传感器相结合。大多数传感器是基于可穿戴设备的。在场景沉浸期间，可以通过触发设备，与场景和内部物体进行互动。

（三）交互感体验

利用虚拟现实技术再现古建筑的历史形态，再现其内容，其实质是实现交互功能。借助计算机技术，将人与现实世界的交互，投射到一个虚拟的空间中，使人们能更深层次地去感知，从而获得身临其境的感觉，并且可以利用计算机技术对人的行为进行分析，将人的行为所引起的虚拟空间改变再次反馈到现实世界中。互动的实质就是有效的资讯流通。相对于物理空间而言，虚拟空间所具备的交互性更强，能够实现即时的资讯更新与互动。

在计算机交互的协助下，创造一个重建古建筑场景和内涵的虚拟空间，这样人们就能更深入地了解历史建筑的文化意义。创建虚拟空间的目的是让用户有一种不同感官层次上的体验感。可视化漫游技术的本质是在古村落中重建和再现历史建筑，实现相互作用。

交互的本质是数据通信，与物理空间相比，虚拟空间可以有效改进和反馈，立即更新信息。互动现实系统主要涉及虚拟现实系统交互的本质，强调自然交互。使用者使用语言，并通过传统设备（键盘、鼠标等）进行物理动作，比如人的行走、头部的旋转、手的动作，以及在虚拟环境中与物体互动的其他自然能力。这些行为和设备会让用户真正感受到。例如，当人拿起锤子时，当人击球时，能够感受自身的力量。交互的另一个方面是交互的实际反馈。如果人移动身体的某一部分时，可以立即得到反馈。例如，如果人突然蹲下身子去拿东西，现场就会有相应的反馈。

为了在虚拟空间中互动，应该做两件事：一是制造虚拟场景，二是构建虚拟操作平台去实现互动功能。其中，构建虚拟场景是基础，所有提供给用户的体验活动都必须在虚擬现实平台上完成。当用户在平台上互动时，他们首先感受到的是虚拟场景的设计感。除了虚拟场景的设计感外，还应注意保证用户在虚拟场景中获得愉快的经历，因此要确保用户在虚拟场景中行走的速度和角度线符合其使用习惯，并且能有一种真实感，就像真的走进一个现实的地方一般。在古建筑的虚拟漫游系统中，用户交互也非常重要。例如，谷歌地图就在手机应用中加入一个新功能，允许用户在谷歌街景图上激活虚拟现实，从而通过虚拟现实设备“游览”世界上的城市。当用户需要浏览时，可以在虚拟场景中单击并操作自己的行动。同时，用户还有机会与其他用户见面，并能够与他们进行交互。由于在个人经历和感知上存在差异，虚拟世界中的用户通过虚拟角色的交互可以加强对古建筑文化的认知，同时这也有助于传承和弘扬传统建筑文化。

四、结语

随着技术的发展，建筑设计水平持续提高。然而传统的建筑设计在当前已很难满足设计所针对的用户的需求，因此有必要使用可视化漫游技术来引导设计进入一个新的空间。可视化漫游技术弥补了动画和平面效果图的不足，深化了建筑可视化路径。此外，可视化漫游技术所带来的交互效应可以帮助设计师和公众更好地与建筑交互。利用可视化漫游，将故事线添加到虚拟环境中，能够让用户更好地感受建筑空间，同时融入历史环境，并在其中与其他用户进行情感交流。可视化漫游技术不仅可以改善建筑文化的传播形式，还可以升华传统的建筑文化表达形式。可视化漫游可以为人们提供三维、实时模拟通信的结果，使人们可以通过现代互联网进行更多的沟通。可视化漫游技术是虚拟现实技术的重要分支，在各个领域得到了迅速发展。在未来，它将有更广泛的用途和良好的发展趋势。

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作者简介：

徐飞，江西科技学院艺术设计学院助教。研究方向：环境设计、室内装修。

李心怡，江西科技学院艺术设计学院学生。研究方向：环境设计。

郑鹏，硕士，江西科技学院艺术设计学院副教授。研究方向：环境设计。