元宇宙下的智慧博物馆研究进展

中华民族拥有五千年的灿烂文化,各民族在各个历史阶段创造出的文物是中华民族繁荣昌盛的见证。博物馆作为文物收藏、文化展示的公共平台,在我国文化传承的过程中起着重要作用,随着科技的发展,当前博物馆已经步入智慧化建设时代。本文对数字化采集技术、文物真实感重建技术、虚拟结合智能交互和智慧平台建设等关键技术进行了对比分析,对诸多数字博物馆与艺术机构的案例进行了比较研究,对在元宇宙下建设智慧博物馆的发展趋势进行了展望。元宇宙技术融入智慧博物馆建设,是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略方向,有利于博物馆的数字化建设,有利于保护和发展中国优秀传统文化,对促进文化繁荣、构筑文化自信以及建设文化强国具有重要意义。     

基于计算机辅助设计的文物数字化方法研究

文化遗产的数字化为文化遗产的保护、传承和发展提供了新的思路,利用计算机辅助设计和数字化方法将文化遗产进行数字化转换,基于三维扫描仪获取文物点云数据,建立了文物点云数据精简模型,研究了文物三维模型重建方法,构建了文物三维模型的纹理映射机制,给出基于Web技术的文物虚拟展示方案,构建了文物数字化技术路线,最后结合青铜牛尊案例对所研究的关键技术进行说明。     

AR技术在科技馆古代农具展示中的研究及实现

增强现实技术将虚拟与现实有机结合,突破了虚拟世界和现实世界的界限。针对增强现实技术的特点,研究了一套实现增强现实系统的框架。首先对场景进行采集,使用3D Max对模型进行设计并建模;针对图像识别的问题,通过对比SIFT算法、SURF算法、ORB算法以及高通Vuforia的特征识别匹配的结果,选择高通Vuforia处理图像;3D渲染则使用专业渲染引擎Unity3D实现增强现实中交互软件的开发。基于此框架设计并实现一个以科技馆古代农具展示为主题的系统,能够带给参观者AR交互阅读的全新体验;可以再现我国古代农具在传统农业文化传承的重要史料,从而实现对古代农具文物的数字化保护和传播。     

民族文化遗产数字化保护技术概述

当今时代计算机的迅速发展和图形图像处理技术及虚拟现实技术的不断提高为民族文化遗产的数字化保护奠定了坚实的基础。该文介绍目前数字化处理的关键技术,如三维激光扫描数字建模技术、点云数据的处理、三维彩色模型实现方法等以及数字化民族文化遗产对民族文化遗产的保护有着十分重要的作用。同时,通过对比、研究国内外数字化文化遗产的相关情况,说明将民族文化遗产数字化是一种必然趋势。     

平行医院: 从医院信息管理系统到智慧医院操作系统

本文旨在提出一个智慧化时代的集智能化管理、智能化运营与智能化诊疗为一体的智慧医院解决方案, 即基于平行医学的平行医院. 平行医院以虚实互动的平行思想为核心理念, 以突出人以及其社会因素的信息物理社会系统(CPSS)作为基础设施, 以人工场景(Artificial scene), 计算实验(Computational experiments)和平行执行(Parallel execution)为一体的ACP平行智能理论为指导构建虚实交互的新一代智慧化医院管理系统. 本文对比指出了当前信息系统存在的缺陷, 提出了智慧医院操作系统的概念对医院的资源进行逻辑化统一管理, 重点介绍了对医院不同设备以及建筑等硬件设施的数字化、虚拟化及其交互联动, 参与人员数字化与虚拟化及其虚实交互的智能化系统构建. 在医院操作系统的应用层, 基于ACP理论的智慧医院操作系统通过虚实交互的智能化运行模式, 最终落实闭环、反馈、精准的收敛. 我们通过对天坛医院的平行医院实践案例 — 天坛智慧大脑进行案例分析, 印证了本文所提出的智慧医院操作系统的可行性与科学性.     

基于虚拟现实的广西左江花山岩画数字文化遗产的应用

虚拟现实技术与旅游的有效结合,使得旅游资源或产品的展现形式更为新颖和灵活,更能增强旅游产品的参与性和体验性。以广西左江花山岩画数字文化遗产保护区为研究对象,分析了基于虚拟现实的左江花山岩画数字文化遗产应用的必要性。结合左江花山岩画数字文化遗产保护区旅游发展现状和发展目标,提出将虚拟现实技术与其他技术相结合应用于左江花山岩画数字文化遗产,如构建左江花山岩画数字文化遗产虚拟博物馆、虚拟旅游系统、智慧研学平台等,实现遗产保护区重要文物资源和旅游资源的数字化保护,增强游客的参与性,提升游客的旅游体验感,为遗产保护区的智能、健康、可持续发展提供强有力的保障。     

基于非遗传承视域下AR应用的设计策略探析

随着现代科技的不断进步，AR技术在非遗文化传承中的应用日益增多，为保护、传承和推广非遗文化做出了积极的贡献。文章通过对非遗AR应用发展趋势分析，在阐述非遗文化珍贵价值的基础上，指出AR应用对非遗文化传承的助推作用，提出强调清晰便捷交互界面、虚实结合交互展示和具身学习交互体验的设计策略，为非遗AR应用设计提供理论依据及路径参考。     

基于Web的非物质文化遗产土族盘绣电子商务平台的设计与实现

土族盘绣是我国非物质文化遗产之一,但目前保护和传承方式基本采用传统的由传承人言传身教,实物展示推广等,传统的保护方式已经不能满足这种濒临绝技的非物质文化遗产,因此,开发了基于Web的盘绣电商平台,充分利用数字化图像处理技术,收集并存储了现有的盘绣艺术作品的高清图像,并通过电商平台再现盘绣艺术,用户不受地域限制即可注册登录进入该系统,在系统中更详细的了解盘绣的手工艺术以及盘绣的文化艺术,利用网络更加广泛的推广盘绣艺术和盘绣文化,为盘绣的保护和传承起到一定辅助作用。     

基于定位与姿态感知的虚实漫游方法应用研究

随着虚拟现实技术的成熟,文化遗产数字化保护与传承越来越受到人们的关注。 通过GPS 定位与移动终端的结合,实现智能移动终端GPS 在展示古迹废墟遗址方面的优势。 具体方法是,首先通过数据转换,建立虚拟场景与真实场景的区域映射;然后使用陀螺仪将摄 像机的角度与智能移动终端绑定,建立虚拟角色与现实角色的姿态映射,最后通过Unity3D 插 件包实现虚实漫游功能,打破时间与空间限制,丰富展示作品的信息量与趣味性,并提供一种 个性化的文化遗产场景浏览模式,可应用于遗址废墟如圆明园场景。     

基于表情捕捉技术的人脸实时交互体验设计与实现

介绍了无标记点表情捕捉技术及工作流程,结合课题分析了表情设定、人脸建模和实时交互的设计流程及实现,构建了基于人脸实时交互体验的“东方微笑”数字化展示系统.表情捕捉技术和交互体验技术的深入结合为人机实时交互带来了新方向,开拓了数字文化保护和传播新途径.     

虚拟与增强现实互动旅游系统的设计与实现——以非物质文化遗产南音为例

虚拟与增强现实技术越来越多地应用于互动旅游中,而文化遗产已经成为互动旅游的重要元素。本文以非物质文化遗产南音为例,在分析研究南音传承、发展与传播现状的基础上,提出了南音虚拟与增强现实互动旅游系统的设计思路。使用虚拟现实开发引擎Unity 3D及增强现实开发工具包Vuforia SDK,结合LBS(基于位置的服务)技术,实现了南音互动旅游系统。实验表明,该系统增加了海丝非遗文化南音观赏者的沉浸感、交互性、体验感和参与感,同时满足了广大受众在体验海丝非遗文化时进行偶遇和社交等心理需求,为海丝文化遗产的传承和发展提供了新的思路和有益的借鉴。     

浅谈虚拟建筑文化遗产展示研究的时代特征与必要性

中国传统建筑是中华民族智慧的结晶,但是它们经过历史的冲刷,现在有很多中国建筑文化遗产已经"面目全飞",已经失去了当年的辉煌和灿烂。现在不论国家和个人都用不同的方法来修复和保护它们,但其真实面貌与所用技术只能通过文献考证来加以推测。随着数字化和网络化的日益发展,人们意识到了运用现代艺术设计的手法和数字化技术对其进行保存和原貌的再现以及向人们展示(即构建虚拟建筑文化遗产展示)的必要性。     

针灸铜人三维可视化研究与应用

针灸铜人是中国古代医学珍贵的艺术品,具有重要的文化和艺术价值。针对针灸铜人等文化遗产数字化保护手段传统单一,体验性差和传播力不强等问题,本文综合利用三维激光扫描、三维可视化和虚拟现实等技术提出了一种新的数字化方法。以湖北省博物馆珍藏的腧穴针灸铜人为对象,首先采用三维激光扫描技术进行数据采集和模型构建,然后利用XML语言对其承载的传统中医知识进行表示与存储;其次,基于改进的二次误差度量和递进网格算法实现了铜人多分辨率简化模型的自动生成;最后,基于Unity引擎开发了一套针灸铜人虚拟交互展示系统,实现了穴位、经络和常见疾病等传统中医知识在三维虚拟场景下的可视化展示与交互查询。本文提出的方法可以为历史文物与非物质文化遗产的数字化保护与传播提供借鉴。     

虚拟服装展示系统的比较研究

虚拟服装展示是借助立体全息技术、互联网或数字互动大屏幕来展示人体或数字角色“穿上”虚拟服装后的动态视觉效果。随着数字媒体艺术、交互技术和立体显示技术的发展,虚拟服装展示系统被广泛用于立体时装设计、服装表演、娱乐秀、商场试衣以及电视广告等领域。本文分析比较了近年来国内外虚拟服装展示领域的技术发展,并归纳总结出当前虚拟服装展示的5种人机交互模式。作者认为：随着全息技术、体感交互、立体视觉和增强现实等智能环境技术的发展,以“私人订制”为代表的个性化、时尚化和智能化的虚拟试衣体验将成为未来人们服装购买体验中不可或缺的重要环节之一。     

Research on modelling digital paper-cut preservation

This paper studies the model of the digital preservation of paper-cut after analyzing the state-of-the-art of the preservation of intangible cultural heritage at home and abroad, focusing on paper-cutting in Hebei, China in a comprehensive approach of sociology, anthropology, folk art, folklore, communication, computer, and information science. Models, methods, and solutions for the preservation and retention of national and folk cultural heritage are proposed. A virtual multimedia interactive system framework of the digital preservation of national and folk cultural heritage is constructed. The standards of paper-cut digitization are studied. The main content of the paper involves: regulated data collection and recording of the scattered Chinese folk paper-cut works in Hebei; digitization, optimization, compression, classification, icon and pattern extraction, vectorization, and work analysis of the first-hand material. This paper also investigates the demonstration, dissemination, database construction, and retrieval of the classified material, icons, and patterns; the demonstration of the reconstruction and application of icon and pattern database; the design and development of an immersive virtual gaming platform of the multi-media scenes and production process of folk paper-cut.     

基于计算机虚拟仿真技术下的文化遗产再现与复原

用虚拟技术复制和再现文物,从虚拟技术技术层面上看是成熟的。如何应用于国家文物保护工作之中是有重要意义的。这项技术对文物视觉的再现、文物信息数据库的创建、文物普查等方面都有重要的作用。文章探讨了利用虚拟技术服务于国家文物保护的必要性、可行性、基本方法等研究思路。     

基于激光点云数据的客家土楼三维建模

传统测量方法难以获得完整准确的几何信息,且在测量过程中对文化遗产的频繁接触也存在造成文化遗产损害的隐患。利用地面激光扫描技术开展了客家土楼真实感、精细化三维建模的应用研究。首先,在现场点云数据采集的基础上提出了基于点云数据的客家土楼三维高精度重建的具体过程;其次,对点云数据处理和三维实体重建两个核心步骤,重点对点云数据的配准拼接、去噪简化和分站处理、构件轮廓线提取、三维几何建模和纹理贴图等步骤进行了详细论述。另外,对建模过程中纹理优化处理这一难点进行分析探讨,给出具体解决途径。应用结果表明:三维激光扫描技术适用于具有高复杂度几何特征的客家土楼精确化、真实感建模,为客家土楼建筑文化遗产未来的开发与保护过程的损害情况监测、恢复重建和虚拟展示等提供了高精度的数据基础。目前,技术方法已应用于世界遗产地—福建客家土楼的数字化旅游信息服务中,成效明显。