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西安:考古+VR 身临其境感知古代遗址与文化

大字 日期:2018-12-26 来源:西安日报

  VR技术再现考古场景,为使用者提供身临其境的互动体验。

  不出校门即可身临农田、山地、沙漠、绿洲、草原、巍峨的宫殿、深邃的古墓等考古现场?这不是科幻场景,近日,西北大学沉浸式考古虚拟互动教学实验室在唐仲英基金会的支持下创立,是国内高校中首个使用VR技术再现考古场景,为使用者提供身临其境、互动体验的中国首个沉浸式考古虚拟互动教学实验室。

  考古学教学的一次重大革新

  考古学科是强调理论与实践相结合的学科,实践教学起着关键作用。然而学生参与实践训练,前往考古工地、博物馆或者遗址现场的机会是比较有限的,传统辅助图片和文字的二维课堂授课方式,也难以使学生获得身临其境的直观感受。

  “在沉浸式考古虚拟互动教学实验室中,我们可以把实际采集到的古遗址、古墓葬的数据做成模型,让学生身临其境地进行体验。通过这种方式,可以帮助学生直观地理解这些不同类型遗迹、遗物的特征,可以使书本上的文字、图片描述变得鲜活起来,让学生对其有更细致、更直观、更立体的感受。”西北大学文化遗产学院副院长马健介绍说。

  通过虚拟现实考古教学系统,教师可以不受时空限制在虚拟空间中生动地讲解考古或历史知识,还可以利用田野考古发掘实践场景进行虚拟操作,体验现场考古。此外,虚拟现实在考古教育方面应用的一大优点还在于其绝对的安全性,不会因为操作失误造成文物损坏甚至人身安全事故。

  “这是在考古学教学手段、方法和理念上的一次重大革新。”马健表示。

  VR考古教学素材来自于真实实物模型

  沉浸式考古虚拟互动体验教学系统主要为考古学科学生教学专门设计开发,主要是在三维虚拟仿真情境下培养、训练学生观察、分析、判断各类考古遗迹特征的能力;学习考古调查、勘探、发掘的基本流程与方法;通过模拟操作,在学生真正参加考古实践之前,掌握基本技能。

  该系统的素材直接来源于一线考古工作获取的真实实物模型,软件开发采用国际流行的游戏引擎,仿真模拟农田、山地、沙漠、绿洲、草原等多种环境下,地上房屋建筑、地下墓葬、窖穴、水井、灰坑等多种遗迹的调查、发掘、记录的情景,激发学生的学习兴趣与分析、思考能力。虚拟现实考古教学系统需要的教学三维数据模型等资源,来源主要包括两个方面。一个是该校承担的考古发掘调查项目。西北大学文化遗产学院承担国家各级别考古项目数量丰富,加之每年进行考古实习,积累了丰富的考古三维数据资源。如 2018 年在新疆伊吾县进行的伊吾河流域史前遗存调查、巴里坤县石人子沟-红山口遗址群调查采集的数据,已经制作成为三维数据模型加入该系统中。后续将根据教学需要,有针对性的补充三维数据模型。另外一个是西北各省市考古文博单位的相关数据。西北大学已经与青海省文物考古研究所、甘肃省文物考古研究所等多家考古文博单位签署数据共享与保密协议。目前案例库中包含了墓葬、城址还有宗教遗迹等各个门类的实例,后续将会不断增加有代表性的重要遗址和墓葬数据进入系统,丰富案例库。

  虚拟教材将推动教学数字化

  实验室负责人、西北大学文化遗产学院教师习通源表示,学院计划将考古、文物保护等多门课程的教学引入到该系统中,使得教学从平面到立体,形成一整套虚拟教学教材。“实际上不光考古学科,地质学、历史学等学科也能很好地利用这种方法来进一步丰富教学手段。比方说,在讲到秦汉时期车马坑的时候,传统的教学仅限于用二维照片和文字表示其外观尺寸等信息。而通过虚拟现实手段,老师就可以带领同学在‘现场’体验车马坑究竟是什么样子,现场感受它的大小、空间、颜色。这无疑会大幅提升教学效果。”

  西北大学沉浸式考古虚拟互动教学实验室全年为本科及研究生开放,文化遗产学院大四学生金玉桥体验后兴奋地说:“VR技术可以让我们比较直观、准确地看到一些古代的遗址和墓葬,并且可以有效地避免对于遗址的损坏。我们可以通过VR体验对考古更加了解,在以后的田野实践中也会更加得心应手。”

  数字化考古与文化遗产研究实验室建设的目的是以文化遗产为主要研究对象,以西北大学文理工等多学科综合研究为基础,整合考古学与计算机科学等相关领域技术,展开数字化考古与文化遗产保护的新技术研究。将信息学科中的科学理念、科学理论和科学方法应用于数字化考古、文化遗产数字化、保存与修复,是对传统的保存、修复理论、方法和技术的科学继承,并推动文化遗产教学的数字化进程。

  实验室充分发挥了西北大学在文物考古、地理信息及计算机科学等领域优势,对现有技术及成果进行抽取、凝练,广泛借鉴国内外数字文化遗产保护最新研究成果,通过其新颖独特的展示互动模式,力争在文博行业教学方式与内容改革方面起到示范和引领作用,填补考古教育行业对先进教学技术手段使用的空白,进一步提升西北大学在文化遗产保护与研究领域的水平。(记者 张潇 通讯员 马骞 文/图)

 
[责任编辑:姜婷]

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