三維數字技術在重慶優秀近現代建筑保護中的功能與作用＊

唐湘暉TANG Xianghui

重慶人文科技學院，重慶401524 （Chongqing Institute of Humanities and technology ,401524 Chongqing）

從19世紀中期開始至20世紀70年代，在歷史的發展進程中，重慶出現了眾多優秀建筑，其中有會館、教堂，也有學校、民居等，形式多樣，但卻都有一個共同的特點，就是建筑具有較高的藝術水平，其風貌體現了重慶城市建設的時代特征，其形態則承載了重慶城市的歷史記憶[1]。

然而隨著重慶城市化速度的加快，市政改造、建設導致不少歷史建筑的消失，再加上部分建筑年久失修，于是出現了一些不可避免的自然損毀，或長期無人居住，或遭人為破壞，優秀建筑的生存成了亟待解決的問題。于此，重慶市政府相當重視，優秀近現代建筑的保護很快就被提上了議事日程。

一、重慶市優秀近現代建筑的保護現狀

早在2005年，重慶市就開始了對能夠反映重慶城市發展、具有較高歷史文化價值、尚未確定為文物保護單位的建筑物和構筑物進行了普查與清理。重慶市規劃局為普查工作的具體承辦方。通過實地調查、測繪，進而交由相關專家論證評審，最終確定了98處建筑為第一批保護單位。接著，重慶市規劃局、重慶大學對這98處近現代優秀建筑進行了現狀整理和分級。為加強保護的力度，重慶市人民政府于2008年頒布了71號文，即《重慶市人民政府關于加強優秀近現代建筑保護和利用的通知》，隨之于2009年開始對98處建筑進行“掛牌保護”。2013年，重慶市政府又專門下發78號文，即《重慶市人民政府辦公廳關于優秀近現代建筑規劃保護的指導意見》，為優秀近現代建筑的保護與利用問題提出了更加全面、科學和可行的建設性意見。

通過整治，尤其是成為政府行為之后，重慶市大部分近現代優秀建筑得以煥發新機，并且以不同的面目重新進入了人們的視野。

1.部分具有歷史見證意義的建筑得以“復活”，即重建還原

這批建筑包括位于渝中區五四路中段的中英聯絡處舊址、位于太平門白象街的海關公署、大清郵局、汪全泰號等。建筑的性質都是重慶市對外聯絡、開埠通商等歷史印記的重要記憶載體。重慶市政府出資對上述建筑實施了重建。尤其是中英聯絡處舊址，曾被鑒定為D級危樓險遭拆除，現以修舊如舊的方式繼續矗立在大街之上。

2.部分公館采用以商養房的方式，煥發出新機

如位于張家花園勝利路187號的陳誠公館，原建筑多已損毀。協信集團在重慶市政府的支持下，對該公館修繕之后再按原貌改造成了會所——以商養房，不失為優秀傳統建筑的一個重要保護手段。

3.部分公共建筑由使用單位實施保護性使用

在98處優秀近現代建筑中，有很大一部分屬于公共建筑，而且依然被多個單位所占用。在重慶市政府的要求下，這些建筑由使用單位重點保護，定期修繕。如重慶市體育局辦公樓，重慶工學院內的重慶第一機械制造工業學校實驗樓，重慶大學內的原重慶大學理學院、工學院，西南大學內的原西南農學院第四教學樓、原西南師范學院第一教學樓、第二教學樓等，在使用中保護，在保護中使用，因此建筑狀況始終良好。值得強調的是，西南大學校園內的原西南師范學院第一教學樓2008年曾因火災被燒毀，西南大學則按照相關保護規定，依原樣重新修復了這座大樓。

但并非所有進入保護名錄的建筑都得到了有力、有效地保護。區域經濟發展的不平衡，建筑的歷史意義不太重大，或者位置比較偏遠等原因，導致部分優秀建筑的保護力度不夠強大。如同樣是公館，與陳誠公館大相徑庭的則是位于郵局巷16號的李耀庭公館，雖無拆遷、破壞之憂，但因地域偏僻，修繕保護時間被推遲，部分構建已有破損。與此情況相同的還有豐都縣杜氏莊園、北碚蔡家陳舉人大院等。

二、 三維數字技術在重慶市優秀近現代建筑保護中的應用現狀

三維數字技術是指利用計算機信息技術和三維虛擬建模技術，對現實生活中的物體信息數據實施采集，從而形成物體的三維數字信息，亦即信息的采集、存儲、加工和分發等各個環節均納入數字化的軌道。

將三維數字技術運用于建筑保護，可以更直觀、更方便地保存建筑細部、紋理、形態和結構，恢復建筑的原貌，具有超出傳統保護手段而不可比擬的特點。

利用三維數字技術進行建筑保護的研究，不少學者從不同的層面進行了努力。如清華大學建筑學院徐桐發表在《建筑學報》（2014年第8期）上的《基于數字技術的古建筑信息公眾傳播研究——兼論“建筑圖像比對識別技術”在其中的應用前景》的論文，提出了利用數字信息技術對古建筑進行數字化信息的采集與傳播，以期借助現代數字技術達到“見形即見意”的傳播效果，進而達到保護、傳承古建筑的目的；李潤、蘭嵐發表在《現代裝飾：理論》（2012年第11期）的《論數字技術在云南古建筑保護中的作用》的論文，闡述了利用數字化虛擬復原技術對云南古建筑的數字進行存檔、修復、改造、展示與保護的意義。另外還有利用數字技術還原北京長城、開封鐵塔等方面的論文，說明應用三維數字技術對古建筑、歷史遺跡的數字化信息傳播、數字化復制復原、數字化現實再現等已有相當多的理論或者是經驗。

通過查閱資料，發現利用三維數字技術研究重慶市優秀近現代建筑并實施有效保護的論文卻相對要少，發表的有關重慶市優秀近現代建筑保護的絕大部分論文所討論的重點多是現實的技術性問題，如重慶市規劃設計研究院曹春霞、代丹發表在《重慶建筑》（2008年第12期）上的《重慶市近現代建筑保護與利用研究》的論文，提出了重慶市優秀近現代建筑保護與規劃的構想，卻與數字技術無關；重慶市設計院李敏發表在《重慶建筑》（2014年第5期）上的《重慶近現代建筑文化的保護和發展》的論文，旨在探討重慶優秀近現代建筑保護的歷史背景及現實意義，著力的內容是重慶優秀近現代建筑地域特征和所蘊含的歷史文化意義，也沒有涉及三維數字技術。

對重慶優秀近現代建筑清理最具影響的是重慶市規劃局的《重慶市優秀近現代建筑》（重慶大學出版社，2007年版），將列入保護名錄的建筑做了全面的圖像存儲，并對部分建筑進行了CAD繪制，遺憾的是，三維數字化的資料卻基本空缺。

由此可見，將三維數字化技術應用于優秀近現代建筑的保護只是開了一個頭，之后的任務還很艱巨。

三、 三維數字技術在重慶市優秀近現代建筑保護中的作用與應用

利用三維數字技術對重慶優秀近現代建筑數字仿真，可以將重慶市優秀近現代建筑轉化為數字文件，保存建筑原有的各種型式數據乃至空間關系等重要資源，并真實、完整地存儲到計算機之中，而實行歷史建筑科學、高精度和永久性的存檔；可以將客觀世界的數據轉化為數字化的互動模型，營造一個“三維互動世界”；可以生成具有視、聽、觸多種感知、逼真互動的虛擬環境，打破時間和空間的限制，實現資源共享，提高建筑保護、利用和展示的力度[2]。

然而現今使用三維數字技術進行建筑保護卻有一個趨勢，即僅僅應用三維激光掃描技術、三維建模技術將建筑本身的數據采集到計算機內，對建筑建造的時代背景、建筑周邊的景觀環境、建筑中歷史人物的生活狀態表現較少；雖有動態表達，但能夠與觀者主動實施互動的方式卻相對要少。重要的是，一些可以分享的資源由于受硬件的限制，無法提供更大范圍的共享。

如何創新思路對優秀近現代建筑進行數字保護也就成了亟待解決的問題。

1. 利用云技術打造數據庫

隨著科學技術的進步，“云”概念開始擴展到生活、工作的各個方面?！霸拼鎯Α弊鳛橐环N新興的網絡存儲技術，是從“云計算”的概念中發展出來的，它是指利用網絡集群技術或分布式文件系統，將大量不同類型的存儲設備在數據網絡中集合起來，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能?！霸啤弊鳛橐粋€核心，可以提供海量數據計算，也可以成為數據存儲中心，人們可以不再局限于自有硬件設備，而是突破時間、地域的限制，通過任何可連網的裝置鏈接到“云”上而方便地存取數據。

優秀建筑保護由于存在現實客觀條件的限制，有些保護得很好，有些卻已經年久失修，特別是城市化進程的加速，有些建筑已經無法保存。人們在惋惜這些建筑的同時，也可以使用數據技術，實現建筑的三維還原，并將其上傳到利用云存儲建立的專門數據庫之中。數據保存安全、長久，而且研究者在取用時不受時間、地點的限制，有著優秀建筑實體保護所無法達到的方便特性。

（1）利用“云存儲”建立近現代優秀建筑的模型庫、貼圖紋理庫。每個地區、每個城市都有能夠體現自身特點、傳承歷史文化的優秀建筑，這些建筑的結構如何？建筑立面的紋理、圖案有哪些？雖說研究者無法親自出現在每座建筑面前，但利用三維數字技術，不同地區的研究人員便可以將本地區優秀建筑的模型、貼圖紋理、構件等制作成數字文件，上傳至“云端”，其海量數據所形成的優秀建筑模型庫、貼圖紋理庫，其他研究人員就能夠十分方便地從“云端”下載讀取，可以極大地方便研究及其保護。

（2）利用“云存儲”建立近現代優秀建筑的文史資料庫。在對歷史優秀建筑實施保護時，建筑修造的時代背景、使用建筑的人物、建筑環境的變遷情況等都是研究、保護的內容。利用“云端”匯集相關資料，形成近現代優秀建筑的文史資料庫，也是保護工作的重要內容之一。

（3）利用“云存儲”建立近現代優秀建筑互動展覽廳。前面兩項內容主要服務于研究人員，對普通民眾而言，可聽、可看、三維互動的虛擬現實的建筑展示，可以極大地提高他們對保護優秀歷史建筑的熱情?！霸萍夹g”所提供的海量存儲、訪問能力，使建立網絡數字近現代優秀建筑互動展覽廳成為現實。觀者將足不出戶，通過網絡在家就可以訪問、研究各種優秀建筑。

2. 實現建筑的環境還原

利用數字技術還原優秀建筑，大多數是還原建筑的本身，因為建筑結構、建筑表面紋理圖案、建筑樣式客觀存在，數據、照片、參考資料較多，對計算機技術而言，難度較小。而建筑周邊環境的還原卻相對要難，如山體土丘蜿蜒起伏，沒有規律，花草樹木雜亂無章，變化多端，水流河渠質感透明，反射多彩，利用計算機處理，就有較大難度，如材質不易逼真，完成之后進行渲染對所擁有設備的技術要求非常之高[3]，因而造成很多建筑在數字還原時，只有建筑本身。而對歷史建筑而言，沒有環境的歷史建筑就會失去它的歷史感，也會失去它的生命力，單調空洞乏味。因此，研究提高還原環境的技術，保留建筑周邊的客觀環境形態，是利用三維技術保護優秀歷史建筑的重要內容之一。

在第一批重慶近現代優秀建筑保護名錄中，最能體現周邊環境問題的是中英聯絡處舊址。中英聯絡處居于商圈的核心，這里寸土寸金，除了中英聯絡處建筑本身，周邊環境已被現代化的高樓所包圍，受到單獨保護的古樸西式小洋樓就非常特別。查閱資料得知，這棟建筑建于1910年，時稱“真元堂”，占地391.18平方米，1939年才將此處用作中英聯絡處。查閱重慶解放碑的老照片，找尋出該建筑周邊曾經的歷史面貌、建筑特征，并通過三維數字技術將其還原，才能揭示出這棟歷史建筑的真實面目。

3. 實現建筑的生活還原

建筑是為人活動、生存而修造的。只有建筑，沒有在建筑中生活的人，這樣的建筑也只是一棟死物，只有當人活動其間，才能使建筑由“死”變“活”，充滿生氣。歷史建筑之所以為人們所懷念，除了建筑本身，其使用期間內中人們的生活也是回憶、追思的重點。利用三維技術，可以虛擬當時人們的生活、工作場景，還原人們的衣著打扮、使用的器物甚至是風俗習慣，與建筑一起，成為優秀建筑數字保護的特別內容。

如名列重慶近現代優秀建筑保護名錄中的北碚陳舉人樓，是清末舉人陳介白的兒子陳庚虞為紀念其父為官清廉而修建命名的。陳介白是清政府官員，清廷被推翻后便回鄉辦學教書，其人和藹可親，樂善好施，因此其子陳庚虞1933年專門聘請外國設計師親自到北碚考察而設計建造了“舉人樓”， 1936年竣工。該樓為典型的折衷主義建筑，聯排樓閣廊柱與歇山式屋頂相互呼應，兼具中式建筑與西式建筑風格，柱頭花紋精美，且紋飾大多無重復。此樓綠樹環擁，身處其中，幽靜安謐。但隨著歲月的流逝，原主人早已不在，僅剩殘樓。通過調查研究，在數字還原建筑之余，其內部結構、家居陳設也同時需要進行數字還原，并利用模型技術對陳介白及家人用三維方式塑造，通過骨骼綁定、動作設定，模擬出陳老先生與家人相聚、與鄉鄰會面等情況，使觀者在領略三維建筑模型的同時，同時能夠步入陳老先生的生活場景之中——數字技術保護歷史建筑的優勢立馬體現。

四、結語

重慶市優秀近現代建筑保護雖然寫進了重慶市人民政府的文件之中，并且部分建筑得到了有效保護，但也有部分建筑由于種種原因，保護的力度不大。數字化建筑不受時間、空間的約束，可以很好地還原建筑本身以及建筑周邊的場景、建筑中的人，這也是優秀歷史建筑保護不可或缺的重要內容。

[1]李敏.重慶近現代建筑文化的保護和發展[J].重慶建筑，2014（5）：10-12.

[2]賈秀清，王玨.數字化手段在我國文化遺產傳承與創新領域中的應用[J].現代傳播：中國傳媒大學學報，2012（2）：112-115.

[3]胡亞希.虛擬現實技術在非物質文化遺產保護中的應用[J].江西社會科學，2012（8）：196-200.