| 天人地 | 2024-03-30 13:52 |
 避暑山庄古建筑遗址现状 承德避暑山庄作为中国5A级景区，是中国皇家园林典型代表，亦是学者们公认的中国最美的皇家御苑之一。然而由于历史原因，其幸存的建筑可能不到全盛时期的十分之一，相较于北京圆明园也好不到哪里，劫后余生的建筑也是门、窗、装修丢失殆尽。  共同进行承德避暑山庄和外八庙历史的修复和艺术再现。截至目前，天津工业大学、河北民族师范学院等高校也相继加入该课题研究。  随着计算机技术的发展，通过三维建模技术和虚拟现实的结合，对古建筑进行数字复原的设计表现已经得到较为广泛的应用，它可以对建筑样式、历史街区进行复原设计，并通过虚拟现实手段对建筑文物进行交互展示，加深人们对建筑艺术的认识和理解。 另一方面，也可以通过在线旅游的形式对景区进行宣传和展示。本项目制作的交互系统，可以让观者身临其境地感受避暑山庄已经消失的建筑，感受古建筑的风采，深入了解该建筑群的文化内涵。  另外还可以通过数字化建模的方式进行实际复原模拟，将施工与结构1∶1复刻出来，提前预估复原的精确度，提前判断，在保护遗址上较传统的遗址保护方法成本上可以达到最低，最终视觉效果也依然可以得到呈现。  本项目依据大量的史料记载，结合现场测绘数据，分析对比得到精准的数据资源，运用数字化手段进行建模，还原清代乾隆盛期避暑山庄“消失”的建筑原貌，完成科普微视频的制作；利用VR、AR、MR、Unity等交互和虚拟技术。 结合山庄内具体项目遗址文化内涵进行趣味性的互动设计，对避暑山庄项目遗址进行沉浸式展示；将科普微视频资源借助避暑山庄5A景区和互联网线上平台优势进行传播，科普避暑山庄内的文化内涵和艺术成就。  避暑山庄碧静堂数字化复原过程 由于本项目遗址损坏严重，除现场获得的信息外，还参考了文物局陈东老师提供的资料，本次复原度极高，通过阅读学习《中国古典园林》《清代营造法式》《清宫热河档案》《陈设档》等书籍，积累大量理论知识，再结合清代绘画、老照片、现场进行合理推断。  本次项目模型使用SketchUp软件进行建模，建模过程中严格使用前期计算测量好的CAD尺寸进行建模。将模型进行全材质实景贴图，贴图清晰、准确、逼真，以达到丰富真实的模型效果，材质贴图非常影响后期渲染的细节及精细程度。  在制作过程中非必要部分会使用面片结构，外观上与实体结构并无差别（建筑模型要注意面的正反，若片面为反的在后期贴图和交互时会出现贴图重复或者片面缺失等问题）。 另外，由于该建筑遗址位于山区部分，周围地形环境复杂，运用无人机扫描技术将建筑遗址周围的等高线图制作出来，再使用SketchUp软件的实体沙盒工具进行建模，最后用顶点编辑器再进行微调，将实际地形进行还原，更加真实准确。  在渲染时使用的植物模型也是通过考察避暑山庄山区内的植物以及现场观察的植被确定，碧静堂园中的植物确定为古松、五角枫与地面草皮，地面少许野花点缀。这也是避暑山庄植物的一大特点。  再将建好的模型导入，调整材质，最后渲染出图，其中包括节点图、细节图、鸟瞰图、全景图以及部分视频片段。当然这些图片资源和视频资源还要经过后期处理将颜色、质感表现出来。  较之于文字图片，这种展示方式更为直观，能为受时间和经济条件限制的人们带来更好的体验，深化他们对建筑艺术价值的认知，使得建筑遗产的文化价值和历史价值能得到更好的保护与传承。  开发人员需要在官网下载Xdreamer组件。下载之后打开unity建立一个3D工程文件。打开之后直接双击或者拖动提前下好的xdreamer组件，之后会在顶端菜单栏会出现xdreamer下拉找到工具库、状态库、状态机。 然后就可以把漫游的场景模型导入（注意最好是sdk格式的模型，其他格式可能会出现模型异常，材质丢失等问题），这样前期准备工作就做好了。  漫游交互有三种：第一种是动画漫游，提前在库中找到渲染器box，利用box设置动画的路线，然后使用状态库中的路径动画，将每一个box按顺序导入，形成一个流畅的路线，然后添加3个UI按钮，点击状态机建立新的交互逻辑。  第二种和第三种比较相似，都是直接通过xdreamer的工具库中的行走相机和飞行相机直接进行交互，不同点在于行走漫游需要在模型中设置碰撞体，否则运行时相机会坠落，飞行相机也可以通过d、w、a、s四个键进行前后左右的移动通过qe来飞行和降低。  文件打包运行，在左上角的文件中找到建立与运行选择平台（平台需要预先下载，如果没有想要发布的平台可以在Unityhub安装中进行模块下载），用户可以通过相关渠道下载apk、exe、pxl等格式安装文件，再从相应客户端进行安装，便能正常使用我们的软件。  避暑山庄碧静堂其他数字化复原成果 对避暑山庄内遗址项目进行精准建模，运用数字化手段将其转变成具有科普价值的旅游产品，既有能进行人机交互的视频资源，也有结合虚拟现实技术让游客沉浸式感受“消失”的古建筑风采的现场资源。  数字技术使文物保护从过去的实物保护与复原转变为今天的数字化复原，为文物遗址保护增添科技的魅力。  这些技术的使用可谓是大势所趋，随着科技时代的进步与时代的发展，在展示展览方面也必须有更进一步的迭代和创造。我们也将追寻科技的脚步，一步步地完善和改进本项目成果。  本项目的研究课题是数字技术在古建筑遗址复原中的应用研究，在了解数字技术的国内研究现状后，对避暑山庄现存遗址进行分析与测量。这也是目前国内外对这一技术研究方向的一大趋势，国家和政策也都大力支持，国内也有很多学者、机构及高校对避暑山庄的文化与建筑进行了深入研究。本次研究注重与建筑结构、艺术、文化以及技术的高层次结合，丰富了科普资源的数量和种类，拓宽了古建筑遗址的传播技术手段，促进中华优秀传统文化传承与创新，具有很高的经济价值、文化价值和科普价值。 |
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