虛幻引擎在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的應(yīng)用與啟示
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- 關(guān)鍵字:建筑遺產(chǎn),數(shù)字化,虛擬現(xiàn)實 smarty:/if?>
- 發(fā)布時間:2024-12-23 14:50
文/鐘 甦 浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院 講 師
摘要:隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展,其在教育領(lǐng)域尤其是建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的應(yīng)用日益受到關(guān)注。文章以虛幻引擎為例,探討其在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、特點及存在的問題,并就其對傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響及未來發(fā)展趨勢進行了分析與展望。
關(guān)鍵詞:虛幻引擎;建筑遺產(chǎn);數(shù)字化;虛擬現(xiàn)實
引言
建筑遺產(chǎn)承載著豐富的歷史文化內(nèi)涵,是不可再生的寶貴資源。傳統(tǒng)的建筑遺產(chǎn)教學(xué)主要依靠實地考察、圖片和文字資料等方式,難以令受眾直觀地感受古建筑的空間布局和細部特征。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展為建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)提供了新的途徑。虛幻引擎作為一款先進的實時3D創(chuàng)作平臺,憑借其強大的渲染能力和交互性,在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用。
1建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué)現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)外多所高校和科研機構(gòu)利用虛幻引擎開展了建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)的研究與實踐。通過虛幻引擎構(gòu)建的古建筑虛擬場景,學(xué)生可以沉浸式地探索建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu),觀察建筑構(gòu)件的做法,了解建筑的歷史變遷。一些研究還將虛幻引擎與VR設(shè)備結(jié)合,讓學(xué)生通過頭顯、體感裝置等與虛擬建筑進行交互,獲得更加真實的體驗。
故宮博物院在21世紀初就與日本凸版印刷株式會社合作,引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)對故宮古建筑進行數(shù)據(jù)采集。早期的合作旨在建立基于三維數(shù)據(jù)的官式古建筑數(shù)據(jù)庫,并開發(fā)了六個介紹典型建筑及其歷史的虛擬現(xiàn)實作品。這些作品包括天子的宮殿系列,如太和殿、三大殿、養(yǎng)心殿、倦勤齋、靈沼軒和角樓。過去,這些作品只能在故宮文化資產(chǎn)數(shù)字化研究所的演播廳播放,觀眾接待有限。2015年,故宮博物院將其拓展到在端門數(shù)字博物館和北京奧運塔建設(shè)的兩個播放廳。盡管如此,仍然無法覆蓋更廣泛的觀眾群體以展示尖端技術(shù)對故宮文化的影響。因此,故宮博物院通過重新編輯數(shù)據(jù)、引入最新的計算方法對龐大的數(shù)據(jù)進行壓縮處理,并引入隨身穿戴設(shè)備VR眼鏡,將虛擬現(xiàn)實作品從封閉的演播廳轉(zhuǎn)移到開放的互聯(lián)網(wǎng)上,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)體驗。這樣可以讓更多觀眾感受數(shù)字產(chǎn)品的魅力,實現(xiàn)觀眾群體的最大化。虛擬現(xiàn)實作品的優(yōu)勢之一是通過虛擬的、沉浸式的展示方式,讓參觀者仿佛置身于古建筑的環(huán)境中,身臨其境地體驗古建筑的魅力。其次,參觀者不僅可以看到各種建筑的內(nèi)外部細節(jié),還能了解這些建筑背后的故事。例如,靈沼軒是位于延禧宮院內(nèi)的一座清朝未完成的鋼結(jié)構(gòu)建筑。在現(xiàn)場,人們并不了解這座廢墟過去的形狀。然而,通過VR手機移植版,人們便可以看到靈沼軒的細節(jié)以及完全建成后的樣子,并了解其背后的故事。
專家學(xué)者通過《營造法式》,推算了宋代殿堂的三維空間尺度以及各構(gòu)件的材料、造型、比例、尺度和安裝與組合關(guān)系,運用了一些工具和技術(shù),如AutoCAD、3ds Max和Unreal Engine 4引擎,來完成一套發(fā)布在PC端可自由交互的虛擬可視化操作程序。這套虛擬可視化操作程序的開發(fā)旨在利用現(xiàn)代技術(shù)來深入研究傳統(tǒng)文化領(lǐng)域。通過虛擬可視化技術(shù),研究人員可以在計算機上模擬和還原宋代殿堂的建筑環(huán)境,并進行自由的交互操作。這一方法提供了一種新的研究途徑,使研究人員能夠更深入地理解和探討傳統(tǒng)文化領(lǐng)域的問題。通過分析《營造法式》大木作制度和運用現(xiàn)代虛擬可視化技術(shù),專家學(xué)者在探索宋代殿堂建筑的三維空間尺度、構(gòu)件特征以及研究方法方面取得了重要的研究成果。這些成果不僅豐富了對古代建筑的認識,也為傳統(tǒng)文化領(lǐng)域的研究提供了新的方法和工具。
西北民族大學(xué)利用三維建模軟件以及虛幻引擎技術(shù)中的Datasmith和光線追蹤等開發(fā)組件,結(jié)合PureRef的數(shù)據(jù)整合能力,對徽派建筑進行數(shù)字化記錄和交互展示設(shè)計。通過這項研究,數(shù)字化的場景填補了現(xiàn)有相關(guān)數(shù)據(jù)記錄的空白,展示了徽派建筑多樣的細節(jié),并促進了數(shù)據(jù)的數(shù)字媒介遷移?;张山ㄖ腔瘴幕闹匾M成部分,數(shù)字化傳承將提高傳統(tǒng)文化對大眾的普及深度,同時為其他古代文化傳承提供了模板和思路,解決了古文化保護和發(fā)展中的關(guān)鍵問題,推動了古文化體系的不斷完善。這種數(shù)字化傳承還能夠產(chǎn)生新的文化符號,成為社會發(fā)展的潮流。
合肥城市學(xué)院也以虛幻引擎作為制作平臺,以黃山市徽州金紫祠的主祠堂復(fù)原為案例,旨在展示虛擬現(xiàn)實技術(shù)在古徽州建筑室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。研究提出了一套系統(tǒng)、高效的設(shè)計方法,其中使用SketchUp進行室內(nèi)空間場景建模,設(shè)置材質(zhì)紋理,并根據(jù)Unreal Engine軟件的特點對場景進行必要的綜合優(yōu)化,以完善材質(zhì)和燈光屬性,并結(jié)合頭顯實現(xiàn)動畫功能。研究從徽州建筑的造型與虛擬現(xiàn)實漫游的特性之間的關(guān)系出發(fā),剖析了當前古建筑建模過程中存在的不足之處。重點在于從3D幾何建模的細化和優(yōu)化等方面提出了一套全新的建模理念,以滿足真實性、實用性、穩(wěn)定性和便捷性的要求,從而有效提高虛擬現(xiàn)實仿真與交互的實際效果。所述系統(tǒng)不僅能夠真實呈現(xiàn)古建筑室內(nèi)空間的各個細節(jié),滿足用戶對交互運動的感知需求,而且還能夠有效提升虛擬現(xiàn)實體驗的真實性。通過該研究,展示了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在徽州古建筑室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,為該領(lǐng)域的發(fā)展提供了有益的思路和方法。
不同的高校、科研機構(gòu)和博物館利用虛幻引擎構(gòu)建古建筑的虛擬場景,通過沉浸式體驗和交互操作,使學(xué)生和觀眾能夠更深入地了解建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、歷史變遷和文化背后的故事。同時,通過現(xiàn)代技術(shù),如計算機建模、虛擬可視化和光線追蹤等工具,研究人員能夠深入探索古代建筑的三維空間尺度、構(gòu)件特征和研究方法,從而為傳統(tǒng)文化領(lǐng)域提供新的研究途徑和工具。這些數(shù)字化傳承和展示的研究成果不僅豐富了對古建筑的認識,也推動了古文化保護和發(fā)展的進程,為傳統(tǒng)文化的普及和傳承提供了新的可能性。
2虛幻引擎在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的特點
2.1構(gòu)建細節(jié)豐富、質(zhì)感逼真的高精度模型
通過三維激光掃描等數(shù)字化采集技術(shù)獲取古建筑的點云數(shù)據(jù),再利用虛幻引擎的建模功能進行數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)格重建,能夠生成與實際建筑高度吻合的數(shù)字化模型。對于一些已經(jīng)損毀或消失的古建筑,可以參考歷史文獻、圖像資料和考古發(fā)掘等證據(jù),在虛幻引擎中進行復(fù)原重建。通過推敲建筑的制式營造方式和比例關(guān)系,并參考同時期的典型建筑實例,有助于提高數(shù)字復(fù)原的精確度和可信度。此外,虛幻引擎還支持CAD、3ds Max、SketchUp等多種建模軟件的模型導(dǎo)入和優(yōu)化,為構(gòu)建高精度的建筑遺產(chǎn)數(shù)字模型提供了更多可能。
2.2營造沉浸式的學(xué)習(xí)體驗
通過對建筑表面材質(zhì)、光影變化和環(huán)境氛圍的精心調(diào)試,可以模擬不同時間、天氣和光照條件下歷史建筑的真實感受,讓學(xué)生身臨其境地體驗建筑的空間效果和藝術(shù)魅力。利用虛幻引擎的VR模板和插件,可以將建筑模型轉(zhuǎn)化為沉浸式的虛擬現(xiàn)實場景。學(xué)生戴上VR頭盔,使用手柄等交互設(shè)備,能夠在虛擬空間中自由行走、觀察和操作,獲得仿佛置身古建筑現(xiàn)場的真實感受。沉浸式的學(xué)習(xí)體驗?zāi)軌蛘{(diào)動學(xué)生的多感官參與,增強學(xué)習(xí)的代入感和參與感,提升學(xué)習(xí)效果。
2.3豐富教學(xué)內(nèi)容和形式
虛幻引擎提供了豐富的交互功能和腳本工具,可以在建筑遺產(chǎn)數(shù)字模型的基礎(chǔ)上嵌入多樣化的教學(xué)內(nèi)容和形式。通過在虛擬場景中設(shè)置可交互的熱點和信息點,學(xué)生在漫游探索的過程中,能夠隨時調(diào)取文字、圖像、音頻等多媒體資料,了解建筑的歷史沿革、設(shè)計理念、材料工藝等背景知識。利用虛幻引擎的物理引擎和藍圖可視化腳本,可以模擬建筑構(gòu)件的受力狀態(tài)和建造過程。學(xué)生通過拆解構(gòu)件、調(diào)整參數(shù),能夠直觀地理解木構(gòu)架的榫卯結(jié)構(gòu)、磚石墻體的砌筑方式等傳統(tǒng)營造技藝,加深對建筑結(jié)構(gòu)原理的掌握。開發(fā)基于角色扮演的交互式教學(xué)游戲,學(xué)生可以化身古代營造者或建筑師,通過完成一系列任務(wù)挑戰(zhàn)來學(xué)習(xí)建筑設(shè)計和施工的基本流程,在寓教于樂中提高學(xué)習(xí)興趣和動手能力。
2.4支持多人協(xié)作和遠程教學(xué)
教師可以邀請多名學(xué)生共同進入同一個虛擬現(xiàn)實場景,開展小組合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)。學(xué)生之間可以就建筑設(shè)計方案進行討論、交流和演示,培養(yǎng)團隊協(xié)作能力。借助實時流傳輸功能,可以實現(xiàn)遠程教學(xué)和跨校協(xié)同教學(xué)。來自不同地區(qū)的師生可以在線加入同一個虛擬現(xiàn)實教學(xué)平臺,共享優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化教學(xué)資源,開展同步或異步的交流互動,突破時空限制。
2.5靈活開放的二次開發(fā)
作為一個開源平臺,并且提供了可視化的材質(zhì)編輯器、動畫系統(tǒng)、粒子特效等一系列功能強大的開發(fā)工具,具有很強的定制性和拓展性。這為開發(fā)針對建筑遺產(chǎn)教學(xué)的個性化應(yīng)用提供了技術(shù)保障。不同的教學(xué)項目可以在通用的建筑模型基礎(chǔ)上,根據(jù)實際需求量身定制交互功能、界面布局和呈現(xiàn)形式。二次開發(fā)的靈活性有助于建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)資源的持續(xù)更新與優(yōu)化,以適應(yīng)教學(xué)實踐的動態(tài)變化。教師還可以利用虛幻引擎快速搭建簡單的場景和程序原型,自主開發(fā)輔助教學(xué)的小工具和游戲化應(yīng)用,補充和拓展現(xiàn)有的教學(xué)資源,滿足日常教學(xué)的個性化需求。
總之,虛幻引擎憑借高精度建模、沉浸式體驗、豐富的交互形式、多人協(xié)作和靈活開發(fā)等特點,為建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)提供了一個功能強大、定制性強的技術(shù)平臺。在該平臺支持下,建筑遺產(chǎn)的教學(xué)內(nèi)容更加立體生動,教學(xué)方式更加互動多元,有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解力,培養(yǎng)綜合專業(yè)素養(yǎng)。未來,隨著虛幻引擎功能的不斷完善和教學(xué)實踐的深入探索,其在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢將進一步彰顯。
3問題與局限
3.1軟硬件設(shè)施的局限性
虛幻引擎作為一款專業(yè)的游戲引擎,對計算機硬件配置有較高的要求。構(gòu)建大型復(fù)雜的古建筑虛擬場景,需要高性能的圖形工作站、CPU、GPU和大容量內(nèi)存等,這對于許多高校的現(xiàn)有教學(xué)設(shè)施而言是一個挑戰(zhàn)。此外,教學(xué)項目難以負擔(dān)頻繁的軟件版本更新和維護,限制了引擎新功能的應(yīng)用和普及。部分高校缺乏配套的VR實驗室和交互設(shè)備,難以充分發(fā)揮虛幻引擎的沉浸式體驗優(yōu)勢。昂貴的頭顯、動作捕捉、力反饋等設(shè)備是實現(xiàn)身臨其境感的關(guān)鍵,然而受限于經(jīng)費和場地,許多課程仍然只能局限于普通的臺式機操作,難以帶來理想的教學(xué)效果。
3.2技術(shù)人才相對匱乏
開發(fā)高質(zhì)量的建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)項目,需要一支跨學(xué)科、多領(lǐng)域的復(fù)合型技術(shù)團隊。既要有精通虛幻引擎的程序員,又需要熟悉建筑學(xué)知識的建模師;既要有擅長交互設(shè)計的UI設(shè)計師,又需要研究建筑史的專業(yè)教師。目前,高校人才培養(yǎng)的專業(yè)分工明確,缺乏復(fù)合型人才的培養(yǎng)機制,難以組建理想的開發(fā)團隊。許多參與數(shù)字化教學(xué)項目的教師缺乏系統(tǒng)的虛幻引擎培訓(xùn),只能依靠自學(xué)和摸索。教師在技術(shù)開發(fā)上投入了大量時間,但成果有限,不僅影響了教學(xué)項目的進度和質(zhì)量,也分散了教師的精力,影響正常教學(xué)。受制于經(jīng)費和編制,高校難以聘請足夠的專業(yè)技術(shù)人員?,F(xiàn)有的技術(shù)力量主要來自在校學(xué)生,而學(xué)生的技術(shù)水平參差不齊,項目經(jīng)驗欠缺,開發(fā)進度和成果難以保證。教學(xué)項目缺乏長期穩(wěn)定的技術(shù)團隊支持,許多項目處于“半途而廢”的狀態(tài)。
3.3教學(xué)模式有待進一步探索
虛幻引擎提供了新的教學(xué)工具和手段,但如何將其與傳統(tǒng)的建筑教學(xué)模式有機結(jié)合,開發(fā)適合建筑遺產(chǎn)教學(xué)特點的數(shù)字化資源,還有許多問題有待探索。目前,虛幻引擎在建筑教學(xué)中的應(yīng)用主要集中在知識呈現(xiàn)和情境模擬等方面,而在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計思維、動手實踐能力等方面的應(yīng)用還相對欠缺。如何利用虛幻引擎的交互特性和腳本工具,開發(fā)設(shè)計導(dǎo)向的教學(xué)模塊和創(chuàng)新訓(xùn)練項目,是亟待解決的問題。建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué)不能脫離實際的建筑遺存,虛擬現(xiàn)實與實地考察、實物標本等傳統(tǒng)教學(xué)手段之間應(yīng)該形成互補。但目前兩者之間缺乏有效的銜接和整合,數(shù)字化教學(xué)資源與實際教學(xué)需求脫節(jié),難以在日常教學(xué)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。教學(xué)評估和學(xué)習(xí)反饋機制有待完善。虛幻引擎支持數(shù)據(jù)記錄和分析,但缺乏針對建筑遺產(chǎn)教學(xué)特點設(shè)計的評估工具。教師難以及時、全面地掌握學(xué)生在虛擬現(xiàn)實教學(xué)活動中的表現(xiàn),也缺乏引導(dǎo)學(xué)生進行自我評估和反思的手段。
3.4內(nèi)容更新和維護成本高
以虛幻引擎為平臺開發(fā)的建筑遺產(chǎn)教學(xué)資源,存在內(nèi)容更新和迭代成本高的問題。一方面,考古發(fā)掘和研究的深入會帶來新的認知,需要相應(yīng)更新數(shù)字化建筑模型和相關(guān)知識內(nèi)容;另一方面,虛幻引擎的版本更新也可能導(dǎo)致既有項目無法兼容,需要投入大量時間重構(gòu)。數(shù)字模型、貼圖材質(zhì)、腳本代碼等教學(xué)資源缺乏統(tǒng)一的管理和備份,過于依賴個人存儲,存在數(shù)據(jù)丟失和流失的風(fēng)險,不利于資源的共享和傳承。項目維護缺乏專人負責(zé)和持續(xù)投入,導(dǎo)致許多已有的教學(xué)系統(tǒng)無法正常運行,或是功能老化,無法滿足教學(xué)需求。表現(xiàn)在教學(xué)環(huán)節(jié),就是虛擬現(xiàn)實教學(xué)無法常態(tài)化,與其他教學(xué)方式脫節(jié)。
針對以上問題,需要從體制機制、資源配置等方面系統(tǒng)施策。在課程體系中合理定位虛擬現(xiàn)實教學(xué),制定配套的人才培養(yǎng)方案和評估標準;加強校企合作,吸引社會資源支持虛擬現(xiàn)實教學(xué)的軟硬件建設(shè);鼓勵跨學(xué)科教師協(xié)作,提供專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)和助手支持;建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源庫,制定資源管理和更新維護的規(guī)范流程;探索適合建筑遺產(chǎn)教學(xué)特點的虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式,促進虛擬現(xiàn)實教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的融合創(chuàng)新。只有協(xié)調(diào)推進,系統(tǒng)應(yīng)對,才能充分發(fā)揮虛幻引擎的技術(shù)優(yōu)勢,提升建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)的質(zhì)量和效果。
4影響及展望
虛幻引擎為建筑遺產(chǎn)教學(xué)提供了新的技術(shù)手段和呈現(xiàn)方式,使得一些傳統(tǒng)教學(xué)中難以展示的內(nèi)容得以生動呈現(xiàn)。利用虛幻引擎構(gòu)建的數(shù)字化建筑模型,可以全面、立體地再現(xiàn)古建筑的空間形態(tài)和細部構(gòu)造,彌補了單一平面圖紙和照片資料的不足,加深學(xué)生對建筑整體風(fēng)貌的理解。虛幻引擎還為探索性學(xué)習(xí)和拓展性學(xué)習(xí)提供了便利。教師可以在主干教學(xué)內(nèi)容之外,補充更多的背景資料和專題案例,供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生可以根據(jù)興趣選擇不同的學(xué)習(xí)路徑,通過互動和探索發(fā)現(xiàn)知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和綜合分析能力。沉浸式、交互式的學(xué)習(xí)體驗有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,使學(xué)習(xí)過程更加生動活潑。情境化的知識呈現(xiàn)方式更貼近建筑遺產(chǎn)的真實情境,有助于學(xué)生將理論知識與實際場景相聯(lián)系,加深記憶和理解。
建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué)是一項綜合性、跨學(xué)科的系統(tǒng)工程,涉及建筑學(xué)、歷史學(xué)、考古學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)字媒體藝術(shù)等多個領(lǐng)域。以虛幻引擎為平臺開展教學(xué)項目,為不同學(xué)科背景的師生提供了合作交流的機會,有利于促進學(xué)科交叉和知識融合。建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生可以學(xué)習(xí)計算機圖形學(xué)、程序設(shè)計等理工科知識,提升數(shù)字化建模和編程能力;計算機專業(yè)的學(xué)生可以了解建筑設(shè)計和歷史文化知識,提高數(shù)字化應(yīng)用開發(fā)的專業(yè)素養(yǎng);人文社科專業(yè)的學(xué)生可以掌握數(shù)據(jù)分析和可視化技術(shù),提升研究成果的表現(xiàn)力和傳播力??鐚W(xué)科的合作項目有利于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神和溝通能力。通過參與角色分工、需求討論、方案評審等環(huán)節(jié),學(xué)生可以學(xué)習(xí)項目管理和團隊合作的方法,提升綜合素質(zhì)。在虛幻引擎平臺上進行二次開發(fā),有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新意識。學(xué)生在搭建場景、編寫腳本、設(shè)計交互的過程中,能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識付諸實踐,并提出自己的創(chuàng)意想法。學(xué)生創(chuàng)作的優(yōu)秀作品可以補充和完善現(xiàn)有的教學(xué)項目,激發(fā)更多學(xué)生的創(chuàng)作熱情。
利用虛幻引擎開展建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué),是文化遺產(chǎn)保護與傳承的重要手段。一些瀕?;蛞呀?jīng)消失的古建筑通過數(shù)字化重建得以再現(xiàn)風(fēng)貌,為研究和保護提供了重要的參考依據(jù)。通過虛擬現(xiàn)實平臺向公眾開放建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化成果,可以增強全社會的文化遺產(chǎn)保護意識。生動直觀的虛擬體驗,能夠吸引更多的人走進歷史建筑,了解中華文化的悠久歷史和獨特魅力,增強文化自信。將建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué)與文旅產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,為文化遺產(chǎn)的創(chuàng)新性開發(fā)利用提供新的思路。利用虛幻引擎開發(fā)的建筑探險游戲、互動展示等文旅產(chǎn)品,能夠增強游客的參與感和體驗感,提升文化遺產(chǎn)的傳播效果和社會影響力,實現(xiàn)文化遺產(chǎn)保護與經(jīng)濟社會發(fā)展的良性互動。
建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)的發(fā)展既要立足當下,解決實際問題,也要著眼長遠,持續(xù)創(chuàng)新。在教學(xué)內(nèi)容方面,要充分發(fā)掘虛幻引擎的表現(xiàn)力,突破傳統(tǒng)的知識呈現(xiàn)方式,構(gòu)建生動立體、互動多元的建筑遺產(chǎn)知識體系。創(chuàng)設(shè)開放探索的學(xué)習(xí)環(huán)境,鼓勵學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。針對學(xué)生的認知特點和學(xué)習(xí)需求,開發(fā)更多形式新穎、寓教于樂的教學(xué)模塊和游戲化應(yīng)用。在教學(xué)模式方面,要積極推進混合式教學(xué)和泛在學(xué)習(xí),利用虛幻引擎開發(fā)的教學(xué)系統(tǒng)打破課堂時空限制,為學(xué)生提供隨時隨地、按需學(xué)習(xí)的機會。加強虛擬現(xiàn)實教學(xué)與實地考察、動手實踐等傳統(tǒng)教學(xué)形式的有機融合,形成線上線下相結(jié)合的立體化教學(xué)模式。在人才培養(yǎng)方面,要建立健全復(fù)合型人才培養(yǎng)機制,鼓勵跨學(xué)科交叉和產(chǎn)教協(xié)同,為虛幻引擎在建筑遺產(chǎn)教育中的應(yīng)用提供人才支撐。加強教師的培訓(xùn)和技術(shù)支持,提高數(shù)字化教學(xué)能力。在教學(xué)實踐中建設(shè)高水平的教學(xué)團隊,打造一批示范性教學(xué)項目。在資源共享方面,要加強不同院校、不同地區(qū)的交流合作,共建共享優(yōu)質(zhì)的建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)資源。建立資源的標準化、規(guī)范化管理制度,提高資源的共享度和使用效率。鼓勵社會力量參與數(shù)字化資源的開發(fā)和推廣,拓寬資源獲取渠道。未來,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展,虛幻引擎在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的應(yīng)用將不斷深化。智能化的教學(xué)系統(tǒng)可以為學(xué)生提供個性化、精準化的學(xué)習(xí)服務(wù);實時更新的海量數(shù)據(jù)可以為教學(xué)內(nèi)容注入新鮮活力;移動終端與穿戴設(shè)備的普及應(yīng)用將為沉浸式學(xué)習(xí)體驗帶來更多可能。建筑遺產(chǎn)教育工作者要緊跟技術(shù)前沿,開拓創(chuàng)新,推動傳統(tǒng)教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合,不斷提升建筑遺產(chǎn)教育的質(zhì)量和水平,為傳承和弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化貢獻智慧和力量。
參考文獻:
[1]許朝森,巴鈞才.基于VR技術(shù)的甘肅歷史文化遺址數(shù)字化保護研究[J].無線互聯(lián)科技,2022,19(14):124-126.
[2]潘崟,徐輝,祁潤釗,等.結(jié)合VR技術(shù)的建筑學(xué)類課程教學(xué)模式研究——以《建筑識圖》課程為例[J].建筑與文化,2023(08):64-66.
[3]高宇,劉夢妍.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在徽州古建筑數(shù)字復(fù)原中的運用——以黃山市徽州金紫祠的主祠堂為例[J].工程與建設(shè),2023,37(03):861-863.
[4]張杰,陳恒鑫,王家輝.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中國古建筑教育的應(yīng)用——斗拱文化體驗式教學(xué)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[J].高等建筑教育,2019,28(04):139-146.
[5]李建,張杰.VR/AR技術(shù)在歷史文化街區(qū)保護與數(shù)字化復(fù)原中的應(yīng)用研究——以開封市歷史文化街區(qū)為例[J].科技與創(chuàng)新,2021(18):26-28+30.
[6]荀平,彭亮,王偉健,等.基于UE4的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑可視化中的應(yīng)用研究[J].自動化與儀器儀表,2017(11):129-132.
[7]陳王興.基于虛幻引擎VR技術(shù)交互設(shè)計的徽派建筑數(shù)字化傳承[J].產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究,2023(6):99-101.
[8]楊曙光.基于UE4引擎的營造法式大木工藝可視化復(fù)原研究[J].山西建筑,2019, 45(22):5-8.
[9]李妍,程璐璐,郭驍煊.基于虛幻引擎技術(shù)的蘭州戰(zhàn)役紀念館數(shù)字化場景設(shè)計[J].工業(yè)設(shè)計,2021(12):157-158.
[10]黎毅.龍門石窟數(shù)字化的實踐與探索[J].文物鑒定與鑒賞,2019(15):80-81.
