汉画像石墓结构虚拟教学实验

1、实验目的:

古代遗存中有大量的遗迹结构复杂并有丰富的文化、科学和艺术价值。传统的考古学教学一般采用文字描述、图片和线图展示等方式对这些遗迹进行介绍,往往在遗迹的整体结构和细部特征上难以整合。以汉墓为例,一些结构复杂的汉墓如画像石墓,不仅是砖石砌筑的多间室结构,有墓道、墓门、甬道、墓室、侧室、耳室等复杂结构,而且使用的墓砖、墓门上还装饰有精细的花纹、图案。这些具有复杂细部特征的花纹、图案不仅内涵丰富,表现古代社会生产生活的种种信息,而且还与墓葬的建筑结构有密切的关系,不同位置上代表不同的丧葬观念并使用不同的装饰纹样。利用三维激光扫描采集的墓葬真实全息信息,并结合虚拟仿真技术开发针对不同类型复杂古代遗迹的高仿真学习系统可以打破传统考古学教学的束缚,让学生身临其境地学习考古知识。

2、功能模块:

(1)汉画像石墓的全息三维扫描建模

利用全息三维激光扫描仪在考古发掘现场对汉画像石墓进行高精度的三维激光扫描,获取彩色三维信息,并建立模型。针对关键部位的砖石结构和墓门、门梁等位置上花纹、图案等采用多基线数字摄影测量等手段采集更精细的数字影像数据,并进行校正和匹配,建立汉画像石墓的全息三维模型。

(2)人机互动的导览学习模型

开发第一视角的人机互动导览学习模型,学生可选择全景或局部的观察视角。也可以启动导览式学习模式,自主进入墓葬内部,从墓门开始,通过墓道、甬道,进入墓室,在不同位置上设置需要重点学习的知识链接点,提示学生墓葬重要位置上需要观察的内容。知识点配以图片、文字、影像等实物资料,通过虚实结合达到更全面、系统和身临其境的学习目的。

(3)考古资料教学资源库

针对汉墓的丰富发掘资料,建立起数字化的考古资料教学资源库,可对库中资料进行汇总和检索,方便学生学习如何系统掌握墓葬发掘的资料信息以及如何利用这些资料撰写考古发掘报告。

 

 

汉墓结构学习虚拟仿真实验

3、操作步骤:

(1)导览学习

选择身份进入系统,开启导览学习模式。系统根据墓葬的特点分别从全局全景和局部细节两个角度介绍汉画像石墓的整体结构和细部知识。学生学习以被动引导式为主,借助视频、图片等手段进行系统学习。

(2)虚拟操作

开启虚拟操作模式,学生以观察者的身份自主进入墓葬,可随意在墓葬的各个位置移动,以观察者的视角观察学习墓葬各个部位的细节。同时,在关键位置上设置有知识链接点,学生可自主启动这些链接点进行深入的学习。同时,学生对其中有疑惑的问题,也可以自主提出问题,并标注在观察点上。教师可根据学生的提问给出带有位置信息的解答,同时其他学生也可以参与问题的讨论,形成空间知识热点。

(3)考核

教师预设不同的知识考点,要求学生根据学习的内容做出系统的解答,并将相关问题标注在墓葬的位置上。教师也可以设置考核的线路,要求学生按照线路对墓葬的重要知识点进行描述。

 

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