文物保护先锋——掌上造乾坤的“VR设计师”

站在故宫养心殿中央，手持单反相机，原地旋转连续拍摄数十张照片，然后将这些照片拼接成完整的场景;后台人员在计算机上运用一系列复杂的算法，对拍成的图像进行数据处理，最终获得养心殿的全景……这就是运用虚拟现实（VR技术将故宫养心殿呈现在电脑、手机上的大致过程。

“大家习惯叫我们VR设计师，但事实上每一款VR产品都是由摄影师、计算机工程师、产品经理、视觉设计师等掌握不同技术的人员共同完成的，并没有一个叫做VR设计师的专门岗位。”曾就读于清华大学电子系的靳简明，如今是微景天下（北京科技有限公司技术委员会主任，他和他所在的团队是全景故宫的技术合作方。

“昔日喧嚣金銮殿，指尖轻拂临境深”，这是网友体验全景故宫产品后的由衷感慨。进入全景故宫应用，用户可尽情“畅游”故宫，平日游客众多、人声嘈杂的故宫，此时便专属你一人;每到一处，你都可以细细品味、反复赏玩。

规模如此宏大的宫殿是如何被搬进手机的虚拟空间中的呢？其实，全景故宫产品是虚拟现实技术的最基础应用。所谓虚拟现实技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境，并借助外围设备使用户沉浸其中。全景技术和三维重建技术是将现实场景虚拟化的最重要手段。

用靳简明的话说，全景的实现逻辑就是“拿着单反相机把周围的场景全方位拍摄下来”。如何拍摄全景照片呢？这需要四步：全景摄影师用单反相机对景物进行拍摄;将拍摄完成的照片按点位和顺序分组上传服务器;后台进行自动拼接、隐私打码和切片;服务器生成可访问的全景照片的互联网链接。

听起来似乎不费力气，但实际上难度不小。“并不是把先进的拍摄设备往固定的点位一摆了事，拍摄过程中时时需要人工跟进和调整。”而将故宫这样大规模的建筑群落全景呈现，更是不简单。“故宫常年游客众多，所以只能在闭馆时间进行拍摄。出于文物保护的需要，拍摄时不能使用外部照明，要在比较昏暗的自然光下拍摄，有时一个点位上的拍摄要花几个小时。”

三维重建技术是实现虚拟现实技术的另一项重要手段。“比如，要想把一只花瓶三维立体地呈现在用户面前，摄影师就要围绕着花瓶，从四面八方各个角度拍摄。”之后，经过照片位置解算、点云重建、表面重建、纹理重建四个主要步骤，生成被拍摄物体的实景三维模型，就可以呈现在用户的手机端或VR设备上了。

这两项技术的合并运用，让用户不仅能从宏观上观览全景，还能从微观上细致把玩小物件。

最大限度地带给用户身临其境的真实感，是VR产品开发者的用力点。靳简明告诉记者：“在未来，当我们打开一个线上博物馆，不仅可以游走其中，还可以‘拿’起一件件文物，上下左右地观赏。”

记者在现场体验了一把养心殿的三维实景，戴上专业的眼镜，殿中一应陈设悉数在目，此外，殿中不同角落还摆放着6颗绚丽的“星球”，记者拿起操作手柄“开启”了其中一颗，瞬间穿越到了西藏的玛旁雍错湖。原来，这些“星球”都是设计师“嵌入”其中的，一球一景，展现了西藏6处奇丽景观，给人亦真亦幻的奇妙感受。

虚拟现实产品将现实场景虚拟化，又在虚拟中对现实施加影响。“我们的产品不是让用户在电脑和手机上玩玩儿那么简单。全景故宫分担了故宫博物院的科普职能，大众足不出户就能对故宫有基本了解。并且，体验过全景故宫后，用户对实体故宫的兴趣会更浓厚，这就促使更多的人走进现实的故宫，达到了文化传承的目的。”

靳简明介绍，他们设计的VR产品注重与社会热点相契合。“在全民关注天宫二号发射时，我们开发了天宫二号轻应用产品，让用户可以全景看发射，此外还制作了火箭发射模拟动画，将火箭发射、分离、入轨道的过程以三维动画形式展现出来。”

“未来，VR技术在医疗、房产、教育等各个领域都将起到不小的作用。比如，在医疗领域，我们做出一个虚拟人体，医生就能在这个虚拟人体上反复演示手术，以提高手术成功率。”靳简明相信，虚拟现实技术的发展前景不可限量。