摘要：随着科技的进步与创新，虚拟现实应用的出现将更加广泛和深入到文化遗产的保护行业，虚拟现实技术在博物馆中的应用需要专业的理论方法来指导实践，为博物馆提供更多创新的展示和教育方式。本文旨在以提供虚拟现实技术应用在佛山祖庙数字化展示中的理论方法，利用虚拟现实技术构建“数字祖庙”，实现祖庙的数字化重建、创新信息传递方式，丰富博物馆的功能和角色。

关键词：佛山祖庙；虚拟现实；博物馆数字化；VR技术；文化传承

Abstract：With the progress and innovation of science and technology， the emergence of virtual reality application will be more extensive and deep into the protection industry of cultural heritage. The application of virtual reality technology in museums needs professional theoretical methods to guide practice， and provide more innovative display and education methods for museums. This paper aims to provide the theoretical method of virtual reality technology in the digital display of the ancestral temple in Foshan， use the virtual reality technology to build the “digital ancestral temple”， realize the digital reconstruction of the ancestral temple， innovate the way of information transmission， and enrich the functions and roles of the museum.

Keywords： Foshan ancestral Temple  virtual reality  Museum digital  VR technology  cultural inheritance

引言

佛山祖庙，作为岭南文化的瑰宝，承载着深厚的历史底蕴和独特的文化魅力。这座古老的庙宇不仅是佛山市的重要地标，也是广东地区乃至整个中国南方地区极具代表性的文化遗址之一。在数字化的浪潮中，佛山博物馆的数字化应用，不仅是一次科技与文化的融合尝试，更是对未来博物馆发展的一次积极探索。它不仅丰富了人们的文化生活，也为文化遗产的传承与保护提供了新的思路和方法。通过沉浸式的体验，不仅增强了岭南文化的传播效果，也让更多人对传统文化产生了浓厚的兴趣。数字化技术的应用还极大地提升了文化遗产的保护效率。这些数字档案还能为研究人员提供宝贵的资料，促进学术领域的深入探索，本文将探讨佛山祖庙数字化的应用路径与理论方法，为其他博物馆数字化展示提供一定的借鉴与依据。

一、佛山祖庙

1.1佛山祖庙概述

又称北帝庙、灵应祠，始建于北宋元丰年间（1078～1085年），是中原人南迁到岭南时所带来的北帝崇拜的产物。明洪武五年（1372年）重修，至清代初年逐渐成为一座体系完整、结构严谨、具有浓厚地方特色的庙宇建筑。佛山祖庙历史悠久，是国家级重点文物保护单位和国家4A级旅游景区，建筑镶有大量砖雕、灰雕，殿内摆设有各类雕塑艺术品，是岭南文化的艺术瑰宝，也成为研究岭南文化的宝贵实物资料。祖庙集政权、族权、神权于一体，与佛山的历史紧密相关，反映了古代佛山经济、文化、宗教的繁荣景象，它承载着丰富的历史文化信息和民俗传统，对于传承和弘扬中华优秀传统文化具有重要意义。同时，佛山祖庙也是游客了解佛山历史和文化的重要窗口，吸引了众多国内外游客前来参观游览。

1.2祖庙相关研究

近年来，国内学者对佛山祖庙的研究大多数是以祖庙的源起传承，建筑研究，文化遗产保留等进行阐述，学者莫彦[1]在《地方庙宇与博物馆陈列语言—佛山祖庙历史文化基本陈列》解读中展示佛山祖庙悠久历史和文化内涵的基本陈列，学者彭一清[2]等在《博物馆文化产品开发模式探讨——以佛山祖庙博物馆为例》中阐述了文化产品的开发和推广，学者陈嘉文[3]在《浅谈如何更好地开展博物馆宣教工作——以佛山市祖庙博物馆为例》开展博物馆宣教工作方法，根据梳理，发现对于祖庙博物馆数字化的研究与技术应用较少。

二、虚拟现实技术

2.1虚拟现实技术概述

虚拟现实技术是一种综合计算机图形技术、仿真技术、传感器技术等多种高科技的最新发展成果，通过头戴式显示器等设备，让用户仿佛置身于一个由计算机生成的三维空间中。在这个虚拟环境中，用户的视角、动作等都能够得到实时的反馈，从而让用户感觉像是真正置身于一个虚拟的世界中。VR技术的核心是构建一个三维的空间模型，用户可以在这个模型中自由移动和查看。这一过程需要大量的计算机图形学知识，包括但不限于3D建模、纹理贴图、光影渲染等技术。感官交互是VR技术的核心组成部分，它通过模拟用户在真实世界中的感官体验，如视觉、听觉和触觉，使用户感觉自己身处另一个世界。实时反馈机制确保用户在虚拟环境中的行动能够即时反映出来，这对于保持沉浸感至关重要。

虚拟现实技术的发展经历了从概念萌芽到技术爆发的多个阶段，如今已经成为影响人们生活的重要技术之一。未来，随着科技的不断发展，VR技术还有很大的发展空间，在娱乐、教育、医疗、工业等多个领域全面渗透。目前虚拟现实技术应用与文物数字化结合，用户可以亲临文物所在场景，感受到文物的独特魅力。文化遗产修复与再现，在文物的修复过程中，通过VR技术可反复推演各种方案，避免实际修复中可能出现的错误。文化遗产教育与普及观众可以更加直观地了解文化遗产的历史背景、文化内涵和艺术价值。虚拟旅游与展示、数据收集与处理、未来将实现技术融合与创新，VR技术将与其他先进技术如增强现实（AR）、人工智能（AI）等进行深度融合，创造出更加丰富和逼真的文化遗产展示效果。今后在在线教育、文化旅游、城市规划等领域都将成为VR技术的重要应用场景。

2.2虚拟现实在博物馆应用的现状

学者蔡劲[4]在《基于虚拟现实技术的博物馆游览系统设计》中对该技术进行具体地分析，然后对这种技术的实现步骤进行详细的概述，最终对其结果进行深入的评价，白聃[5]在《广西传统手工艺在虚拟现实设计中活态传承路径研究》中对广西京族虚拟博物馆的设计概念和技术等方面的阐述，分析了广西传统手工艺活态传承的方法和路径，张宝文[6]等在《虚拟现实互动技术在博物馆中的应用——以长安大学地质博物馆为例》中从设备选择、模式选择、实现方法、后续优化等方面完整地讲述了让观看者仅头戴一个虚拟眼镜靠眼睛来操作软件的观览体验。虚拟现实技术为博物馆提供了一种全新的展示和教育手段，通过创造沉浸式环境，增强用户参与度，以及创新的信息传递方式，极大地丰富了博物馆的功能和角色。随着技术的不断进步，未来博物馆中的虚拟现实应用将更加广泛和深入。通过梳理针对佛山祖庙博物馆的数字化沉浸体验中虚拟现实的渗入方法与应用缺乏一定的研究。

2.3虚拟现实在祖庙的数字化展示中的作用和意义

虚拟现实技术（VR）在佛山祖庙博物馆数字化展示中能够更好呈现文化数字保护，也能丰富传统文化传承，减少文物的损耗等，在文化遗产保护上：将古建筑、艺术品、传统手工艺品等具有文化价值的物品进行数字化展示和保存，使得观众可以在虚拟的场景中感受到文化遗产的独特魅力。在文化遗产展示上：传统的文化遗产展示往往受到时间、空间和资金等限制，观众只能通过实物文物或者图片来了解和欣赏。然而，通过虚拟现实技术的运用，观众可以在不受时间和空间限制的情况下，随时随地地参观文化遗产。这样的体验不仅能够增加对古建筑物的了解和兴趣，还能够激发人们对传统文化的保护意识和责任感。在丰富文化传承上：虚拟现实技术可以使人们身临其境地体验古建筑物的美丽与魅力。很多的文物在传承过程中会出现程度不一的破损，尤其是对一些材质特殊、易与外界环境发生反应的文物来说，长时间频繁地展出是不利于文物的保护工作的。而利用1∶1复刻的VR数字展品进行展陈，便可以使这方面的损耗大大降低。

三、佛山祖庙数字化设计

3.1祖庙数字化设计需求分析

佛山祖庙的数字化设计旨在通过现代科技手段，实现对这一重要历史文化遗产的保护、传承和展示。

祖庙数字化设计目标：（1）利用虚拟现实技术和高动态光照渲染技术（HDR），准确还原佛山祖庙的历史风貌和建筑结构。通过3D建模，将祖庙的平面和三维模型以可视化的形式呈现，使用户能够身临其境地感受古建筑的魅力。（2）通过数字化手段，深入挖掘和展示佛山祖庙的文化内涵，包括其历史背景、艺术价值、宗教意义等。利用虚拟现实技术，为观众提供沉浸式的文化体验，增强他们对传统文化的认知和理解。（3）构建用户友好的交互界面，使观众能够轻松地浏览和探索虚拟祖庙。以语音控制，手势控制等方式，提升用户参与度和体验感。

祖庙数字化具体要求：

（1）进行实地测量和影像采集，确保数据的准确性和完整性。使用高分辨率图像和高清视频素材，提高视觉效果的逼真度。（2）采用虚拟现实技术作为核心平台，结合数字化技术，构建“数字祖庙”系统。运用高动态光照渲染技术（HDR）和其他图像处理技术，提升图像质量和视觉效果。

（3）建立可视数据库，将修缮前后的祖庙古建筑资料数据留存下来，为文物保护提供全面完整的资料。数据库应包含文字、图片、视频等多种形式的信息，便于查询和管理。（4）在数字化设计中融入互动元素，如虚拟导览、问答游戏等，增加观众的参与度和兴趣。同时，注重教育功能的发挥，通过数字化手段向观众传递历史文化知识。随着技术的不断发展和应用的不断深化，佛山祖庙的数字化设计将为文化遗产保护和传承开辟新的途径。

3.2数据收集与处理

通过数据收集包括实地测量、影像采集、文字记录等。首先需要提取相应的关键信息，为佛山祖庙后续的建模和场景构建提供基础。数据收集的第一步是进行实地测量和影像采集。使用高精度的测量仪器，如激光测距仪和三维扫描仪，对佛山祖庙的建筑结构、尺寸和细节进行全面记录。这些数据为后续的建模提供了基础。在数据采集过程中，采用高动态光照渲染技术（HDR）和超高分辨率高清图像，确保图像质量和逼真度。通过这些技术，可以捕捉到建筑在不同光照条件下的细节，提高视觉效果的真实感。收集到的数据需要进行系统的整理和分析。将影像数据和文字数据分类整理，提取关键信息，为三维建模和场景构建提供准确的数据支持。这一步骤确保了数据的完整性和准确性。

其次利用专业的三维建模软件，如maya，3dMAX等软件技术，构建佛山祖庙的平面和三维模型。这些模型不仅还原了建筑的原貌，还为虚拟环境的构建提供了基础。模型的精细程度直接影响最终展示效果。

最后，可视化数据库建立，通过数据库，用户可以方便地进行查询和浏览，实现对佛山祖庙的全面了解。

3.3三维建模与场景构建

利用专业的三维建模软件，将根据收集到的数据，精心构建佛山祖庙的平面和立体模型。通过这些数据，我们能够准确地再现祖庙的建筑风格、结构细节以及周边环境。结合先进的虚拟现实技术，我们将创建一个逼真的虚拟祖庙环境，其中不仅包括了建筑本身，还涵盖了周围的景观、文物等元素，使得整个场景更加生动和真实。

为了提高视觉效果的真实性和沉浸感，会对模型进行细致的优化处理，包括但不限于调整光影效果、增加材质纹理的真实度等。这样不仅可以让参观者感受到仿佛置身于现场般的体验，同时也为后续的用户交互打下良好的基础。

完成技术性的三维建模与场景构建之后，接下来就是设计一个直观易用的人机交互界面。这个界面旨在让用户能够以最自然的方式探索虚拟世界中的祖庙，比如通过手势识别来控制视角移动或选择特定区域查看；或者使用语音命令快速定位感兴趣的地点。此外，还可以考虑加入其他创新的交互手段，如眼球追踪技术，进一步增强用户体验。

最后，在项目接近尾声时，将开展一系列用户体验测试活动，邀请不同背景的目标群体参与进来，收集他们对于当前版本的意见反馈。基于收到的信息，团队将持续迭代改进产品功能及性能，直到达到令人满意的效果为止。整个过程是一个循环往复的过程，旨在不断提升用户满意度，并确保最终成果能够满足甚至超越预期目标。

四、结语

虚拟现实技术在佛山祖庙博物馆的文化遗产保护和数字化展示中发挥着重要作用，它不仅可以保护和传承文化遗产，还可以提高公众对佛山文化遗产的认识和兴趣，促进文化的交流和传播。虚拟现实技术在文化遗产保护和数字化展示中的应用现状已经取得了显著的成果，并且未来趋势也会展现出广阔的发展前景。随着技术的不断进步和应用的不断深化，VR技术将在佛山数字化展示领域发挥更加重要的作用。

参考文献

[1]莫彦. 地方庙宇与博物馆陈列语言——《佛山祖庙历史文化基本陈列》解读[J]. 佛山科学技术学院学报（社会科学版），2017（11）：34-39.

[2]彭一清，邹瑾琳. 博物馆文化产品开发模式探讨——以佛山祖庙博物馆为例[J]. 美与时代（上），2022（3）：21-23.

[3]陈嘉文. 浅谈如何更好地开展博物馆宣教工作——以佛山市祖庙博物馆为例[J]. 文物鉴定与鉴赏，2022（6）：92-94.

[4]蔡劲. 基于虚拟现实技术的博物馆游览系统设计[J].电脑知识与技术，2020（16）：194-197.

[5]白聃. 广西传统手工艺在虚拟现实设计中活态传承路径研究[J]. 中国民族博览，2021（23）：193-195.

[6]张宝文，陈达银. 虚拟现实互动技术在博物馆中的应用——以长安大学地质博物馆为例[J]. 中国地质教育，2021（30）：107-110.

本文系广东亚视演艺职业学院科研项目课题《基于虚拟现实的佛山祖庙博物馆数字化设计应用研究》（课题编号：24KJYB-07）阶段性成果。