2017年，北京大学考古虚拟仿真实验教学中心的研究团队及考古文博学院文物建筑专业师生数次赴全国重点文物保护单位高平开化寺开展教学实习，使用传统测绘手段及数字化技术对开化寺古建筑进行了全面的记录。

开化寺位于中国山西省高平市陈区镇王村，始建于唐末，宋改开化禅院，后又称开化寺。2001年被列为第五批全国重点文物保护单位。开化寺大雄宝殿为寺内现存最古之建筑，建于北宋熙宁六年（1073），殿内东、西、北三壁保存了北宋时期壁画。

研究与教学团队使用无人机对开化寺建筑群进行了倾斜摄影记录，生成开化寺建筑群的三维模型；使用全景摄影技术分别完成航空全景摄影、建筑室内室外全景摄影，合成高像素全景图像；并使用三维扫描技术，对开化寺建筑群进行了扫描，获得点云模型。以这些全景及模型数据为基础，依据其空间关系，相互链接形成全景漫游及模型在线浏览，实现了对开化寺文物建筑的数字化记录和展示。

 

开化寺全景漫游  

 

同时，研究与教学团队还使用摄影测量技术，对开化寺大雄宝殿室内建筑结构及壁画进行了虚拟重建，获得大雄宝殿室内3D模型，并将真实摄影材质贴图在模型上，最终获得具有表面纹理颜色信息的高分辨率模型。模型输出为通用格式之后，作为高质量的教学资源，可供学生在模型内任意行走甚至跃上梁架，近距离查看学习古建筑大木、彩画等各种信息，充分发挥了虚拟仿真技术在古建筑教学中的优势。

 

开化寺大殿室内三角面模型

 

开化寺大殿室内附材质模型

 

除了作为实习内容和教学资源，北京大学考古虚拟仿真实验教学中心团队还尝试使用虚拟重建的成果来提升博物馆展览的效果。2017年春季，北京大学赛克勒考古与艺术博物馆展出了来自开化寺的高分辨率原大壁画复制品，展览中参观者除了以传统方式观看壁画外，还可以带上虚拟现实头盔，“穿越”至开化寺大殿中，身临其境的体验宋代建筑与壁画。利用虚拟现实技术，切实帮助了博物馆提升传统展览的效果，突破展览的空间限制，降低大量参观者对历史建筑的潜在威胁，让不可移动文物在虚拟现实中活起来。

 

高平开化寺壁画展览虚拟现实漫游现场体验

 

利用各种数字化技术对文化遗产进行全面的记录只是第一步，开化寺的实践仅仅是北大考古虚拟仿真实验教学中心开发的虚拟现实文化遗产数据库中的一个案例。该数据库旨在为学者、教师、学生提供基于互联网的数据平台，将与遗产相关的图像、模型、尺度等信息汇聚起来，为学术研究提供实物史料依据。目前该数据库主要针对建筑遗产进行数据采集，并形成了诸如“晋东南早期建筑”、“四川汉地元明建筑”等一系列专题数据，到目前为止总数据量超过150处，并且仍在不断增加，扩展至更多的遗产类型。除了作为专业研究者使用的数据平台，数据库也支持基于谷歌纸盒的移动端VR体验，因此也可以作为普通观者了解文化遗产的平台。

 

文化遗产虚拟现实数据库中部分古建筑全景  

 

虚拟仿真技术是指用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术。其中虚拟现实技术（VR）是其中最为重要的组成部分。2016年被称为VR元年，以VR和AR为核心的各类虚拟仿真硬件开始在市场上大量涌现，VR和AR有潜力成为下一个重要计算平台，如同个人电脑和智能手机。在文化遗产领域应用VR、AR和其他数字技术正是大势所趋，北京大学虚拟仿真实验教学中心顺应时代潮流，致力于考古遗址、建筑遗产等不可移动文物的全面数字化记录，可移动文物的数字化记录，虚拟现实与增强现实技术在文化遗产展示中的应用，相关互联网平台的搭建。同时努力将这些现代信息技术与实验教学项目深度融合，坚持以学生为中心的教学理念，使得学生能够不仅接触到虚拟仿真技术的成果，同时接触到所应用的技术本身，为学生日后在行业内灵活运用虚拟仿真技术打下坚实的基础。

莱顿亚洲研究中心（IIAS, International Institute for Asian Studies）第79期春季通讯对开化寺所开展的数字化项目予以了报道，执笔者为北京大学考古虚拟仿真实验教学中心副主任张剑葳博士、美国海军学院助理教授左拉拉博士。

 

IIAS 第79期春季通讯中关于开化寺《佛教艺术与虚拟现实中的建筑》的报道

 

 项目参与 　　 

    　北京大学考古（国家级）虚拟仿真实验教学中心

　　张剑葳、吴煜楠、尚劲宇

　　北京大学考古文博学院文物建筑专业教师

　　徐怡涛、张剑葳

　　北京大学考古文博学院文物建筑专业16级研究生、14级本科生