位于韓國(guó)慶州市的皇龍寺是新羅時(shí)代佛教寺廟的代表寺廟之一，與佛國(guó)寺齊名。然而，由于一次不幸的事件，整個(gè)建筑都被毀，如今只剩下皇龍寺的遺址。韓國(guó)國(guó)家文化遺產(chǎn)研究院對(duì)宏偉的皇龍寺的損毀感到十分遺憾，經(jīng)過(guò)深思熟慮，最終決定對(duì)皇龍寺進(jìn)行數(shù)字化復(fù)原。

由于利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）復(fù)原文化遺產(chǎn)不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)，因此與VIRNECT合作至關(guān)重要，VIRNECT是一家專(zhuān)門(mén)從事虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）內(nèi)容的公司。經(jīng)過(guò)大量的歷史調(diào)查與研究，團(tuán)隊(duì)使用AR技術(shù)對(duì)皇龍寺的中門(mén)和南走廊進(jìn)行了復(fù)原。這種AR內(nèi)容最近因其質(zhì)量得到了認(rèn)可，獲得了2022?Korean Made With Unity（MWU）最佳可視化獎(jiǎng)。來(lái)自VIRNECT的項(xiàng)目經(jīng)理Choi Joo-gon和開(kāi)發(fā)者Kang Hyun-seok向我們介紹了皇龍寺遺址復(fù)原的過(guò)程，讓我們來(lái)一起看看吧。

“文化遺產(chǎn)復(fù)原”的新挑戰(zhàn)

當(dāng)Choi收到國(guó)家文化遺產(chǎn)研究所提供的合作復(fù)原這一文化遺址的邀請(qǐng)時(shí)，他非常高興。Choi無(wú)法掩飾對(duì)新挑戰(zhàn)的興奮和對(duì)項(xiàng)目結(jié)果的期待。他認(rèn)為AR技術(shù)應(yīng)該被用于開(kāi)發(fā)連接過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的內(nèi)容，而不是只被當(dāng)做一種面向未來(lái)的技術(shù)，因此文化遺產(chǎn)復(fù)原項(xiàng)目對(duì)他非常有吸引力。

當(dāng)時(shí)，該項(xiàng)目還是國(guó)家文化遺產(chǎn)研究所的內(nèi)部項(xiàng)目。項(xiàng)目最初的目的是將研究人員的學(xué)術(shù)和研究成果可視化，但在Choi和Kang的積極參與下，該項(xiàng)目已經(jīng)擴(kuò)展到公眾服務(wù)層面。此次皇龍寺中門(mén)和南部走廊的AR復(fù)原超越了歷史研究，并實(shí)現(xiàn)了比預(yù)期更真實(shí)地表現(xiàn)。

“我們總是歡迎新的挑戰(zhàn)。我們不擔(dān)心任何限制，因?yàn)槲覀冇屑夹g(shù)的保障。”–VIRNECT的項(xiàng)目經(jīng)理Choi Joo-gon說(shuō)道。

不可避免的反復(fù)試驗(yàn)

此次的皇龍寺復(fù)原XR體驗(yàn)內(nèi)容的中門(mén)和南部走廊，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部一層和中部?jī)蓪拥恼鎸?shí)尺寸虛擬體驗(yàn)。參觀者可以在現(xiàn)場(chǎng)四處走動(dòng)，享受在建筑周?chē)恼盏臉?lè)趣，并根據(jù)他們?cè)L問(wèn)的時(shí)間感受季節(jié)變化。特別是中間樓層的內(nèi)部設(shè)計(jì)，讓參觀者感覺(jué)好像真的在二樓。因此，在為期一年的展示期間，該項(xiàng)目獲得了公眾和媒體的高度贊揚(yáng)。但是，這個(gè)過(guò)程并不簡(jiǎn)單。由于內(nèi)容是復(fù)原文化遺產(chǎn)，歷史研究是最重要的問(wèn)題。然而，由于缺乏關(guān)于皇龍寺的數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)不得不同時(shí)分析和研究各種材料。他們從研究所獲得了基本數(shù)據(jù)，也同時(shí)積極征求了教授們的意見(jiàn)。Choi和Kang在試圖將皇龍寺從其現(xiàn)有平面圖恢復(fù)為3D立體建筑時(shí)經(jīng)歷了反復(fù)的試錯(cuò)。

“椽、格子窗、柱列臺(tái)座、屋脊裝飾……這些詞對(duì)我們來(lái)說(shuō)很陌生。我們需要一些時(shí)間來(lái)適應(yīng)它們；因此，大量的試錯(cuò)是不可避免的。”Choi Joo-gon說(shuō)道。

部分原因是，每當(dāng)他們嘗試3D建模時(shí)，他們都會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷——比如在2D的平面圖中看不到的間隙和高度。他們對(duì)現(xiàn)有方案進(jìn)行研究、修改和執(zhí)行，同時(shí)積極探索其他案例，耗費(fèi)了大量的時(shí)間來(lái)檢查每一處缺陷。此外他們?cè)谶M(jìn)行面對(duì)面會(huì)談時(shí)也面臨著物理上的限制。因此，他們使用Unity創(chuàng)建了一個(gè)3D模型查看器，并實(shí)時(shí)接收和確認(rèn)反饋。這有助于他們有效地溝通和節(jié)省時(shí)間，并縮小錯(cuò)誤的范圍。

外勤同樣必不可少

開(kāi)發(fā)者Kang Hyun-seok在采訪開(kāi)始時(shí)說(shuō)，這是他第一次在開(kāi)發(fā)過(guò)程中走這么多路。創(chuàng)建AR內(nèi)容的重中之重是讓用戶(hù)感受到真實(shí)。因此，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，減少實(shí)際位置和內(nèi)容中位置之間的誤差范圍是很重要的。

“中門(mén)本身就很大，但如果加上南面的走廊，長(zhǎng)度就會(huì)將近270米。因此關(guān)于如何解決誤差范圍，我們做了調(diào)查，親自去了現(xiàn)場(chǎng)。”VIRNECT的開(kāi)發(fā)者Kang Hyun-seok說(shuō)道。

Kang想把誤差范圍從中門(mén)至南走廊縮小到270米之內(nèi)。由于270米是一個(gè)很大的距離，不是簡(jiǎn)單的一個(gè)高性能的平板或者AR?core就能解決的。他也嘗試了GPS，但GPS同樣存在很大的誤差，于是他在中門(mén)至南走廊之間放置了很多標(biāo)記。此外，Kang還進(jìn)行了大量的測(cè)試，以確定標(biāo)記之間的最佳間隔。如果一座270米的建筑稍微傾斜，就會(huì)產(chǎn)生幾十米的誤差，所以我們盡一切努力進(jìn)行精確測(cè)量。另一個(gè)有助于真實(shí)體驗(yàn)的方面是光線和陰影的表現(xiàn)。通過(guò)將真實(shí)環(huán)境的陰影方向與數(shù)字對(duì)象的方向相匹配，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)沉浸感。

完全沉浸在Unity中

Kangol表示，使用Unity是他們的最終選擇，因?yàn)?a class="insidelink" href="http://www.m.kinddeliver.com/Item/69424.aspx" target="_blank" title="Unity">Unity在各個(gè)方面都展現(xiàn)了前沿技術(shù)。此外，Unity在各種平臺(tái)上提供服務(wù)，包括移動(dòng)平臺(tái)。在Kang調(diào)查的所有選項(xiàng)中，只有Unity擁有使用單一用戶(hù)界面（UI）支持不同分辨率的各種平板電腦的技術(shù)。這便是Unity提供的“預(yù)置”功能。每當(dāng)分辨率改變時(shí)，Unity會(huì)加載存儲(chǔ)在預(yù)置中的UI信息，因此它可以在單個(gè)UI中操作。

由于該項(xiàng)目是一種虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。以皇龍寺為背景拍照，可以說(shuō)是該項(xiàng)目的代表功能。當(dāng)在拍攝的圖片上顯示3D對(duì)象時(shí)，3D對(duì)象會(huì)出現(xiàn)在相機(jī)背景上，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生人物被3D圖像被遮住的問(wèn)題。在這里，團(tuán)隊(duì)使用了Unity的遮擋技術(shù)，使3D圖象始終停留在人物的后方。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，人們才能以3D皇龍寺為背景拍照。

“Unity的技術(shù)幫助我們提升了項(xiàng)目體驗(yàn)的沉浸感。除了Unity之外，我們沒(méi)有其他選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)這一項(xiàng)目。”Kang Hyun-seok說(shuō)道。

互動(dòng)是關(guān)鍵

Choi和Kang都表示，開(kāi)發(fā)AR內(nèi)容的關(guān)鍵在于支持人們的交流與交互。元宇宙之所以引人注目，也是因?yàn)樗鼉?nèi)部實(shí)時(shí)發(fā)生的各種相互作用。在采訪中，VIRNECT透露，他們計(jì)劃擴(kuò)大其項(xiàng)目，以專(zhuān)注于創(chuàng)造人與人之間積極溝通的意義。