文／鐘　甦　浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院　講 師

　　摘要：隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，其在教育領(lǐng)域尤其是建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的應(yīng)用日益受到關(guān)注。文章以虛幻引擎為例，探討其在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、特點(diǎn)及存在的問(wèn)題，并就其對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析與展望。

　　關(guān)鍵詞：虛幻引擎；建筑遺產(chǎn)；數(shù)字化；虛擬現(xiàn)實(shí)

　　引言

　　建筑遺產(chǎn)承載著豐富的歷史文化內(nèi)涵，是不可再生的寶貴資源。傳統(tǒng)的建筑遺產(chǎn)教學(xué)主要依靠實(shí)地考察、圖片和文字資料等方式，難以令受眾直觀地感受古建筑的空間布局和細(xì)部特征。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展為建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)提供了新的途徑。虛幻引擎作為一款先進(jìn)的實(shí)時(shí)3D創(chuàng)作平臺(tái)，憑借其強(qiáng)大的渲染能力和交互性，在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用。

　　1建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué)現(xiàn)狀

　　目前，國(guó)內(nèi)外多所高校和科研機(jī)構(gòu)利用虛幻引擎開(kāi)展了建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)的研究與實(shí)踐。通過(guò)虛幻引擎構(gòu)建的古建筑虛擬場(chǎng)景，學(xué)生可以沉浸式地探索建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，觀察建筑構(gòu)件的做法，了解建筑的歷史變遷。一些研究還將虛幻引擎與VR設(shè)備結(jié)合，讓學(xué)生通過(guò)頭顯、體感裝置等與虛擬建筑進(jìn)行交互，獲得更加真實(shí)的體驗(yàn)。

　　故宮博物院在21世紀(jì)初就與日本凸版印刷株式會(huì)社合作，引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）對(duì)故宮古建筑進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。早期的合作旨在建立基于三維數(shù)據(jù)的官式古建筑數(shù)據(jù)庫(kù)，并開(kāi)發(fā)了六個(gè)介紹典型建筑及其歷史的虛擬現(xiàn)實(shí)作品。這些作品包括天子的宮殿系列，如太和殿、三大殿、養(yǎng)心殿、倦勤齋、靈沼軒和角樓。過(guò)去，這些作品只能在故宮文化資產(chǎn)數(shù)字化研究所的演播廳播放，觀眾接待有限。2015年，故宮博物院將其拓展到在端門數(shù)字博物館和北京奧運(yùn)塔建設(shè)的兩個(gè)播放廳。盡管如此，仍然無(wú)法覆蓋更廣泛的觀眾群體以展示尖端技術(shù)對(duì)故宮文化的影響。因此，故宮博物院通過(guò)重新編輯數(shù)據(jù)、引入最新的計(jì)算方法對(duì)龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，并引入隨身穿戴設(shè)備VR眼鏡，將虛擬現(xiàn)實(shí)作品從封閉的演播廳轉(zhuǎn)移到開(kāi)放的互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。這樣可以讓更多觀眾感受數(shù)字產(chǎn)品的魅力，實(shí)現(xiàn)觀眾群體的最大化。虛擬現(xiàn)實(shí)作品的優(yōu)勢(shì)之一是通過(guò)虛擬的、沉浸式的展示方式，讓參觀者仿佛置身于古建筑的環(huán)境中，身臨其境地體驗(yàn)古建筑的魅力。其次，參觀者不僅可以看到各種建筑的內(nèi)外部細(xì)節(jié)，還能了解這些建筑背后的故事。例如，靈沼軒是位于延禧宮院內(nèi)的一座清朝未完成的鋼結(jié)構(gòu)建筑。在現(xiàn)場(chǎng)，人們并不了解這座廢墟過(guò)去的形狀。然而，通過(guò)VR手機(jī)移植版，人們便可以看到靈沼軒的細(xì)節(jié)以及完全建成后的樣子，并了解其背后的故事。

　　專家學(xué)者通過(guò)《營(yíng)造法式》，推算了宋代殿堂的三維空間尺度以及各構(gòu)件的材料、造型、比例、尺度和安裝與組合關(guān)系，運(yùn)用了一些工具和技術(shù)，如AutoCAD、3ds Max和Unreal Engine 4引擎，來(lái)完成一套發(fā)布在PC端可自由交互的虛擬可視化操作程序。這套虛擬可視化操作程序的開(kāi)發(fā)旨在利用現(xiàn)代技術(shù)來(lái)深入研究傳統(tǒng)文化領(lǐng)域。通過(guò)虛擬可視化技術(shù)，研究人員可以在計(jì)算機(jī)上模擬和還原宋代殿堂的建筑環(huán)境，并進(jìn)行自由的交互操作。這一方法提供了一種新的研究途徑，使研究人員能夠更深入地理解和探討傳統(tǒng)文化領(lǐng)域的問(wèn)題。通過(guò)分析《營(yíng)造法式》大木作制度和運(yùn)用現(xiàn)代虛擬可視化技術(shù)，專家學(xué)者在探索宋代殿堂建筑的三維空間尺度、構(gòu)件特征以及研究方法方面取得了重要的研究成果。這些成果不僅豐富了對(duì)古代建筑的認(rèn)識(shí)，也為傳統(tǒng)文化領(lǐng)域的研究提供了新的方法和工具。

　　西北民族大學(xué)利用三維建模軟件以及虛幻引擎技術(shù)中的Datasmith和光線追蹤等開(kāi)發(fā)組件，結(jié)合PureRef的數(shù)據(jù)整合能力，對(duì)徽派建筑進(jìn)行數(shù)字化記錄和交互展示設(shè)計(jì)。通過(guò)這項(xiàng)研究，數(shù)字化的場(chǎng)景填補(bǔ)了現(xiàn)有相關(guān)數(shù)據(jù)記錄的空白，展示了徽派建筑多樣的細(xì)節(jié)，并促進(jìn)了數(shù)據(jù)的數(shù)字媒介遷移?；张山ㄖ腔瘴幕闹匾M成部分，數(shù)字化傳承將提高傳統(tǒng)文化對(duì)大眾的普及深度，同時(shí)為其他古代文化傳承提供了模板和思路，解決了古文化保護(hù)和發(fā)展中的關(guān)鍵問(wèn)題，推動(dòng)了古文化體系的不斷完善。這種數(shù)字化傳承還能夠產(chǎn)生新的文化符號(hào)，成為社會(huì)發(fā)展的潮流。

　　合肥城市學(xué)院也以虛幻引擎作為制作平臺(tái)，以黃山市徽州金紫祠的主祠堂復(fù)原為案例，旨在展示虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古徽州建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。研究提出了一套系統(tǒng)、高效的設(shè)計(jì)方法，其中使用SketchUp進(jìn)行室內(nèi)空間場(chǎng)景建模，設(shè)置材質(zhì)紋理，并根據(jù)Unreal Engine軟件的特點(diǎn)對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行必要的綜合優(yōu)化，以完善材質(zhì)和燈光屬性，并結(jié)合頭顯實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫功能。研究從徽州建筑的造型與虛擬現(xiàn)實(shí)漫游的特性之間的關(guān)系出發(fā)，剖析了當(dāng)前古建筑建模過(guò)程中存在的不足之處。重點(diǎn)在于從3D幾何建模的細(xì)化和優(yōu)化等方面提出了一套全新的建模理念，以滿足真實(shí)性、實(shí)用性、穩(wěn)定性和便捷性的要求，從而有效提高虛擬現(xiàn)實(shí)仿真與交互的實(shí)際效果。所述系統(tǒng)不僅能夠真實(shí)呈現(xiàn)古建筑室內(nèi)空間的各個(gè)細(xì)節(jié)，滿足用戶對(duì)交互運(yùn)動(dòng)的感知需求，而且還能夠有效提升虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)的真實(shí)性。通過(guò)該研究，展示了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在徽州古建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，為該領(lǐng)域的發(fā)展提供了有益的思路和方法。

　　不同的高校、科研機(jī)構(gòu)和博物館利用虛幻引擎構(gòu)建古建筑的虛擬場(chǎng)景，通過(guò)沉浸式體驗(yàn)和交互操作，使學(xué)生和觀眾能夠更深入地了解建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、歷史變遷和文化背后的故事。同時(shí)，通過(guò)現(xiàn)代技術(shù)，如計(jì)算機(jī)建模、虛擬可視化和光線追蹤等工具，研究人員能夠深入探索古代建筑的三維空間尺度、構(gòu)件特征和研究方法，從而為傳統(tǒng)文化領(lǐng)域提供新的研究途徑和工具。這些數(shù)字化傳承和展示的研究成果不僅豐富了對(duì)古建筑的認(rèn)識(shí)，也推動(dòng)了古文化保護(hù)和發(fā)展的進(jìn)程，為傳統(tǒng)文化的普及和傳承提供了新的可能性。

　　2虛幻引擎在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的特點(diǎn)

　　2.1構(gòu)建細(xì)節(jié)豐富、質(zhì)感逼真的高精度模型

　　通過(guò)三維激光掃描等數(shù)字化采集技術(shù)獲取古建筑的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再利用虛幻引擎的建模功能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)格重建，能夠生成與實(shí)際建筑高度吻合的數(shù)字化模型。對(duì)于一些已經(jīng)損毀或消失的古建筑，可以參考?xì)v史文獻(xiàn)、圖像資料和考古發(fā)掘等證據(jù)，在虛幻引擎中進(jìn)行復(fù)原重建。通過(guò)推敲建筑的制式營(yíng)造方式和比例關(guān)系，并參考同時(shí)期的典型建筑實(shí)例，有助于提高數(shù)字復(fù)原的精確度和可信度。此外，虛幻引擎還支持CAD、3ds Max、SketchUp等多種建模軟件的模型導(dǎo)入和優(yōu)化，為構(gòu)建高精度的建筑遺產(chǎn)數(shù)字模型提供了更多可能。

　　2.2營(yíng)造沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)

　　通過(guò)對(duì)建筑表面材質(zhì)、光影變化和環(huán)境氛圍的精心調(diào)試，可以模擬不同時(shí)間、天氣和光照條件下歷史建筑的真實(shí)感受，讓學(xué)生身臨其境地體驗(yàn)建筑的空間效果和藝術(shù)魅力。利用虛幻引擎的VR模板和插件，可以將建筑模型轉(zhuǎn)化為沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。學(xué)生戴上VR頭盔，使用手柄等交互設(shè)備，能夠在虛擬空間中自由行走、觀察和操作，獲得仿佛置身古建筑現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)感受。沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)?zāi)軌蛘{(diào)動(dòng)學(xué)生的多感官參與，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的代入感和參與感，提升學(xué)習(xí)效果。

　　2.3豐富教學(xué)內(nèi)容和形式

　　虛幻引擎提供了豐富的交互功能和腳本工具，可以在建筑遺產(chǎn)數(shù)字模型的基礎(chǔ)上嵌入多樣化的教學(xué)內(nèi)容和形式。通過(guò)在虛擬場(chǎng)景中設(shè)置可交互的熱點(diǎn)和信息點(diǎn)，學(xué)生在漫游探索的過(guò)程中，能夠隨時(shí)調(diào)取文字、圖像、音頻等多媒體資料，了解建筑的歷史沿革、設(shè)計(jì)理念、材料工藝等背景知識(shí)。利用虛幻引擎的物理引擎和藍(lán)圖可視化腳本，可以模擬建筑構(gòu)件的受力狀態(tài)和建造過(guò)程。學(xué)生通過(guò)拆解構(gòu)件、調(diào)整參數(shù)，能夠直觀地理解木構(gòu)架的榫卯結(jié)構(gòu)、磚石墻體的砌筑方式等傳統(tǒng)營(yíng)造技藝，加深對(duì)建筑結(jié)構(gòu)原理的掌握。開(kāi)發(fā)基于角色扮演的交互式教學(xué)游戲，學(xué)生可以化身古代營(yíng)造者或建筑師，通過(guò)完成一系列任務(wù)挑戰(zhàn)來(lái)學(xué)習(xí)建筑設(shè)計(jì)和施工的基本流程，在寓教于樂(lè)中提高學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。

　　2.4支持多人協(xié)作和遠(yuǎn)程教學(xué)

　　教師可以邀請(qǐng)多名學(xué)生共同進(jìn)入同一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)。學(xué)生之間可以就建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行討論、交流和演示，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。借助實(shí)時(shí)流傳輸功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)和跨校協(xié)同教學(xué)。來(lái)自不同地區(qū)的師生可以在線加入同一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺(tái)，共享優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化教學(xué)資源，開(kāi)展同步或異步的交流互動(dòng)，突破時(shí)空限制。

　　2.5靈活開(kāi)放的二次開(kāi)發(fā)

　　作為一個(gè)開(kāi)源平臺(tái)，并且提供了可視化的材質(zhì)編輯器、動(dòng)畫系統(tǒng)、粒子特效等一系列功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)工具，具有很強(qiáng)的定制性和拓展性。這為開(kāi)發(fā)針對(duì)建筑遺產(chǎn)教學(xué)的個(gè)性化應(yīng)用提供了技術(shù)保障。不同的教學(xué)項(xiàng)目可以在通用的建筑模型基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際需求量身定制交互功能、界面布局和呈現(xiàn)形式。二次開(kāi)發(fā)的靈活性有助于建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)資源的持續(xù)更新與優(yōu)化，以適應(yīng)教學(xué)實(shí)踐的動(dòng)態(tài)變化。教師還可以利用虛幻引擎快速搭建簡(jiǎn)單的場(chǎng)景和程序原型，自主開(kāi)發(fā)輔助教學(xué)的小工具和游戲化應(yīng)用，補(bǔ)充和拓展現(xiàn)有的教學(xué)資源，滿足日常教學(xué)的個(gè)性化需求。

　　總之，虛幻引擎憑借高精度建模、沉浸式體驗(yàn)、豐富的交互形式、多人協(xié)作和靈活開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)，為建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)提供了一個(gè)功能強(qiáng)大、定制性強(qiáng)的技術(shù)平臺(tái)。在該平臺(tái)支持下，建筑遺產(chǎn)的教學(xué)內(nèi)容更加立體生動(dòng)，教學(xué)方式更加互動(dòng)多元，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解力，培養(yǎng)綜合專業(yè)素養(yǎng)。未來(lái)，隨著虛幻引擎功能的不斷完善和教學(xué)實(shí)踐的深入探索，其在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步彰顯。

　　3問(wèn)題與局限

　　3.1軟硬件設(shè)施的局限性

　　虛幻引擎作為一款專業(yè)的游戲引擎，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置有較高的要求。構(gòu)建大型復(fù)雜的古建筑虛擬場(chǎng)景，需要高性能的圖形工作站、CPU、GPU和大容量?jī)?nèi)存等，這對(duì)于許多高校的現(xiàn)有教學(xué)設(shè)施而言是一個(gè)挑戰(zhàn)。此外，教學(xué)項(xiàng)目難以負(fù)擔(dān)頻繁的軟件版本更新和維護(hù)，限制了引擎新功能的應(yīng)用和普及。部分高校缺乏配套的VR實(shí)驗(yàn)室和交互設(shè)備，難以充分發(fā)揮虛幻引擎的沉浸式體驗(yàn)優(yōu)勢(shì)。昂貴的頭顯、動(dòng)作捕捉、力反饋等設(shè)備是實(shí)現(xiàn)身臨其境感的關(guān)鍵，然而受限于經(jīng)費(fèi)和場(chǎng)地，許多課程仍然只能局限于普通的臺(tái)式機(jī)操作，難以帶來(lái)理想的教學(xué)效果。

　　3.2技術(shù)人才相對(duì)匱乏

　　開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)項(xiàng)目，需要一支跨學(xué)科、多領(lǐng)域的復(fù)合型技術(shù)團(tuán)隊(duì)。既要有精通虛幻引擎的程序員，又需要熟悉建筑學(xué)知識(shí)的建模師；既要有擅長(zhǎng)交互設(shè)計(jì)的UI設(shè)計(jì)師，又需要研究建筑史的專業(yè)教師。目前，高校人才培養(yǎng)的專業(yè)分工明確，缺乏復(fù)合型人才的培養(yǎng)機(jī)制，難以組建理想的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。許多參與數(shù)字化教學(xué)項(xiàng)目的教師缺乏系統(tǒng)的虛幻引擎培訓(xùn)，只能依靠自學(xué)和摸索。教師在技術(shù)開(kāi)發(fā)上投入了大量時(shí)間，但成果有限，不僅影響了教學(xué)項(xiàng)目的進(jìn)度和質(zhì)量，也分散了教師的精力，影響正常教學(xué)。受制于經(jīng)費(fèi)和編制，高校難以聘請(qǐng)足夠的專業(yè)技術(shù)人員。現(xiàn)有的技術(shù)力量主要來(lái)自在校學(xué)生，而學(xué)生的技術(shù)水平參差不齊，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)欠缺，開(kāi)發(fā)進(jìn)度和成果難以保證。教學(xué)項(xiàng)目缺乏長(zhǎng)期穩(wěn)定的技術(shù)團(tuán)隊(duì)支持，許多項(xiàng)目處于“半途而廢”的狀態(tài)。

　　3.3教學(xué)模式有待進(jìn)一步探索

　　虛幻引擎提供了新的教學(xué)工具和手段，但如何將其與傳統(tǒng)的建筑教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合，開(kāi)發(fā)適合建筑遺產(chǎn)教學(xué)特點(diǎn)的數(shù)字化資源，還有許多問(wèn)題有待探索。目前，虛幻引擎在建筑教學(xué)中的應(yīng)用主要集中在知識(shí)呈現(xiàn)和情境模擬等方面，而在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維、動(dòng)手實(shí)踐能力等方面的應(yīng)用還相對(duì)欠缺。如何利用虛幻引擎的交互特性和腳本工具，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)導(dǎo)向的教學(xué)模塊和創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，是亟待解決的問(wèn)題。建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué)不能脫離實(shí)際的建筑遺存，虛擬現(xiàn)實(shí)與實(shí)地考察、實(shí)物標(biāo)本等傳統(tǒng)教學(xué)手段之間應(yīng)該形成互補(bǔ)。但目前兩者之間缺乏有效的銜接和整合，數(shù)字化教學(xué)資源與實(shí)際教學(xué)需求脫節(jié)，難以在日常教學(xué)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。教學(xué)評(píng)估和學(xué)習(xí)反饋機(jī)制有待完善。虛幻引擎支持?jǐn)?shù)據(jù)記錄和分析，但缺乏針對(duì)建筑遺產(chǎn)教學(xué)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的評(píng)估工具。教師難以及時(shí)、全面地掌握學(xué)生在虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)活動(dòng)中的表現(xiàn)，也缺乏引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)估和反思的手段。

　　3.4內(nèi)容更新和維護(hù)成本高

　　以虛幻引擎為平臺(tái)開(kāi)發(fā)的建筑遺產(chǎn)教學(xué)資源，存在內(nèi)容更新和迭代成本高的問(wèn)題。一方面，考古發(fā)掘和研究的深入會(huì)帶來(lái)新的認(rèn)知，需要相應(yīng)更新數(shù)字化建筑模型和相關(guān)知識(shí)內(nèi)容；另一方面，虛幻引擎的版本更新也可能導(dǎo)致既有項(xiàng)目無(wú)法兼容，需要投入大量時(shí)間重構(gòu)。數(shù)字模型、貼圖材質(zhì)、腳本代碼等教學(xué)資源缺乏統(tǒng)一的管理和備份，過(guò)于依賴個(gè)人存儲(chǔ)，存在數(shù)據(jù)丟失和流失的風(fēng)險(xiǎn)，不利于資源的共享和傳承。項(xiàng)目維護(hù)缺乏專人負(fù)責(zé)和持續(xù)投入，導(dǎo)致許多已有的教學(xué)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，或是功能老化，無(wú)法滿足教學(xué)需求。表現(xiàn)在教學(xué)環(huán)節(jié)，就是虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)無(wú)法常態(tài)化，與其他教學(xué)方式脫節(jié)。

　　針對(duì)以上問(wèn)題，需要從體制機(jī)制、資源配置等方面系統(tǒng)施策。在課程體系中合理定位虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)，制定配套的人才培養(yǎng)方案和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)；加強(qiáng)校企合作，吸引社會(huì)資源支持虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的軟硬件建設(shè)；鼓勵(lì)跨學(xué)科教師協(xié)作，提供專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)和助手支持；建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)，制定資源管理和更新維護(hù)的規(guī)范流程；探索適合建筑遺產(chǎn)教學(xué)特點(diǎn)的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)模式，促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的融合創(chuàng)新。只有協(xié)調(diào)推進(jìn)，系統(tǒng)應(yīng)對(duì)，才能充分發(fā)揮虛幻引擎的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)的質(zhì)量和效果。

　　4影響及展望

　　虛幻引擎為建筑遺產(chǎn)教學(xué)提供了新的技術(shù)手段和呈現(xiàn)方式，使得一些傳統(tǒng)教學(xué)中難以展示的內(nèi)容得以生動(dòng)呈現(xiàn)。利用虛幻引擎構(gòu)建的數(shù)字化建筑模型，可以全面、立體地再現(xiàn)古建筑的空間形態(tài)和細(xì)部構(gòu)造，彌補(bǔ)了單一平面圖紙和照片資料的不足，加深學(xué)生對(duì)建筑整體風(fēng)貌的理解。虛幻引擎還為探索性學(xué)習(xí)和拓展性學(xué)習(xí)提供了便利。教師可以在主干教學(xué)內(nèi)容之外，補(bǔ)充更多的背景資料和專題案例，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生可以根據(jù)興趣選擇不同的學(xué)習(xí)路徑，通過(guò)互動(dòng)和探索發(fā)現(xiàn)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和綜合分析能力。沉浸式、交互式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，使學(xué)習(xí)過(guò)程更加生動(dòng)活潑。情境化的知識(shí)呈現(xiàn)方式更貼近建筑遺產(chǎn)的真實(shí)情境，有助于學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際場(chǎng)景相聯(lián)系，加深記憶和理解。

　　建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué)是一項(xiàng)綜合性、跨學(xué)科的系統(tǒng)工程，涉及建筑學(xué)、歷史學(xué)、考古學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)字媒體藝術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。以虛幻引擎為平臺(tái)開(kāi)展教學(xué)項(xiàng)目，為不同學(xué)科背景的師生提供了合作交流的機(jī)會(huì)，有利于促進(jìn)學(xué)科交叉和知識(shí)融合。建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生可以學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、程序設(shè)計(jì)等理工科知識(shí)，提升數(shù)字化建模和編程能力；計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生可以了解建筑設(shè)計(jì)和歷史文化知識(shí)，提高數(shù)字化應(yīng)用開(kāi)發(fā)的專業(yè)素養(yǎng)；人文社科專業(yè)的學(xué)生可以掌握數(shù)據(jù)分析和可視化技術(shù)，提升研究成果的表現(xiàn)力和傳播力?？鐚W(xué)科的合作項(xiàng)目有利于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神和溝通能力。通過(guò)參與角色分工、需求討論、方案評(píng)審等環(huán)節(jié)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)合作的方法，提升綜合素質(zhì)。在虛幻引擎平臺(tái)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生在搭建場(chǎng)景、編寫腳本、設(shè)計(jì)交互的過(guò)程中，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)付諸實(shí)踐，并提出自己的創(chuàng)意想法。學(xué)生創(chuàng)作的優(yōu)秀作品可以補(bǔ)充和完善現(xiàn)有的教學(xué)項(xiàng)目，激發(fā)更多學(xué)生的創(chuàng)作熱情。

　　利用虛幻引擎開(kāi)展建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué)，是文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳承的重要手段。一些瀕?；蛞呀?jīng)消失的古建筑通過(guò)數(shù)字化重建得以再現(xiàn)風(fēng)貌，為研究和保護(hù)提供了重要的參考依據(jù)。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)向公眾開(kāi)放建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化成果，可以增強(qiáng)全社會(huì)的文化遺產(chǎn)保護(hù)意識(shí)。生動(dòng)直觀的虛擬體驗(yàn)，能夠吸引更多的人走進(jìn)歷史建筑，了解中華文化的悠久歷史和獨(dú)特魅力，增強(qiáng)文化自信。將建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化教學(xué)與文旅產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，為文化遺產(chǎn)的創(chuàng)新性開(kāi)發(fā)利用提供新的思路。利用虛幻引擎開(kāi)發(fā)的建筑探險(xiǎn)游戲、互動(dòng)展示等文旅產(chǎn)品，能夠增強(qiáng)游客的參與感和體驗(yàn)感，提升文化遺產(chǎn)的傳播效果和社會(huì)影響力，實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的良性互動(dòng)。

　　建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)的發(fā)展既要立足當(dāng)下，解決實(shí)際問(wèn)題，也要著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，持續(xù)創(chuàng)新。在教學(xué)內(nèi)容方面，要充分發(fā)掘虛幻引擎的表現(xiàn)力，突破傳統(tǒng)的知識(shí)呈現(xiàn)方式，構(gòu)建生動(dòng)立體、互動(dòng)多元的建筑遺產(chǎn)知識(shí)體系。創(chuàng)設(shè)開(kāi)放探索的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。針對(duì)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求，開(kāi)發(fā)更多形式新穎、寓教于樂(lè)的教學(xué)模塊和游戲化應(yīng)用。在教學(xué)模式方面，要積極推進(jìn)混合式教學(xué)和泛在學(xué)習(xí)，利用虛幻引擎開(kāi)發(fā)的教學(xué)系統(tǒng)打破課堂時(shí)空限制，為學(xué)生提供隨時(shí)隨地、按需學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)與實(shí)地考察、動(dòng)手實(shí)踐等傳統(tǒng)教學(xué)形式的有機(jī)融合，形成線上線下相結(jié)合的立體化教學(xué)模式。在人才培養(yǎng)方面，要建立健全復(fù)合型人才培養(yǎng)機(jī)制，鼓勵(lì)跨學(xué)科交叉和產(chǎn)教協(xié)同，為虛幻引擎在建筑遺產(chǎn)教育中的應(yīng)用提供人才支撐。加強(qiáng)教師的培訓(xùn)和技術(shù)支持，提高數(shù)字化教學(xué)能力。在教學(xué)實(shí)踐中建設(shè)高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，打造一批示范性教學(xué)項(xiàng)目。在資源共享方面，要加強(qiáng)不同院校、不同地區(qū)的交流合作，共建共享優(yōu)質(zhì)的建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)資源。建立資源的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理制度，提高資源的共享度和使用效率。鼓勵(lì)社會(huì)力量參與數(shù)字化資源的開(kāi)發(fā)和推廣，拓寬資源獲取渠道。未來(lái)，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展，虛幻引擎在建筑遺產(chǎn)數(shù)字化教學(xué)中的應(yīng)用將不斷深化。智能化的教學(xué)系統(tǒng)可以為學(xué)生提供個(gè)性化、精準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)服務(wù)；實(shí)時(shí)更新的海量數(shù)據(jù)可以為教學(xué)內(nèi)容注入新鮮活力；移動(dòng)終端與穿戴設(shè)備的普及應(yīng)用將為沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)帶來(lái)更多可能。建筑遺產(chǎn)教育工作者要緊跟技術(shù)前沿，開(kāi)拓創(chuàng)新，推動(dòng)傳統(tǒng)教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合，不斷提升建筑遺產(chǎn)教育的質(zhì)量和水平，為傳承和弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化貢獻(xiàn)智慧和力量。

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