數字化技術在古建筑文化展示與傳播方面的應用研究

趙文茹?韓肖華?趙云龍

摘 要：以承德避暑山莊的云帆月舫為例，探討了數字化技術在古建筑文化展示與傳播方面的應用。首先介紹了數字化技術在文化遺產保護中的重要性；隨后詳細描述了云帆月舫數字化復原和交互設計的過程；最后，總結了數字化技術在古建筑文化展示與傳播中的應用方式，強調了其對傳統文化傳承與創新的積極作用。

關鍵詞：數字化技術；古建筑文化；展示與傳播；避暑山莊

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.05.038

0 引言

古建筑作為歷史的見證者，它們記錄了國家或者一個地區過去的發展歷程，以及人們在不同歷史時期的生活方式和價值觀，具有重要的歷史價值。同時，古建筑作為我國文化遺產的重要組成部分，它不僅代表了特定文化、宗教和民族的獨特特征，還反映出當時人們的信仰、價值觀和傳統習俗，對于文化的傳承至關重要。這些精美堅固的古建筑歷經數百年的風雨變遷，飽經滄桑，卻依然無法抗拒大自然的變換、歷史的變遷、無情的戰爭和人類的損壞，均受到不同程度的損壞和侵蝕，甚至已然不存于世①。

近年來，隨著數字化技術的快速發展，為古建筑文化的展示和傳播帶來了新的可能性。然而，盡管數字化技術在文化遺產領域的應用已經取得了一些顯著成就，但在古建筑領域的應用研究仍然有限。如何運用數字化技術展示和傳播古建筑文化，仍是當前古建筑保護與傳承面臨的重要挑戰。本研究旨在深入探討數字化技術在古建筑文化的展示與傳播方面的應用，以承德避暑山莊的云帆月舫為例，探索如何通過數字化技術更好地保護和傳承古建筑文化，為未來古建筑的保護和傳承提供新的思路和經驗。

1 古建筑與數字化技術

數字化技術在文化遺產保護中發揮著重要作用，它們不僅提供了有效的工具和方法來幫助保存、傳承和展示豐富多樣的文化遺產，還有助于提高公眾對文化遺產的認知和理解，為文化遺產的傳承和傳播做出了重要貢獻。目前，數字化技術在文化遺產保護中的應用主要體現在對非物質文化遺產、歷史文化街區、園林文化遺產及古建筑文化遺產等諸多方面。對于古建筑文化遺產這一類不可再生的寶貴歷史文化資源來說，數字化技術的發展賦予了我們將其所承載的歷史文化信息永久性保存下來的能力②。目前數字化技術在古建筑保護方面的應用主要涵蓋了以下幾個關鍵的技術方法。

1.1 激光掃描與三維建模

激光掃描技術通過向各個方向發射出激光，大面積高精度高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標數據，捕捉古建筑的三維形狀和結構，記錄下每一個細節和特征，創建準確的數字模型。這些模型不僅有助于古建筑的保護、監測和維修，還為古建筑文化的研究和教育提供了有力的工具。例如，使用激光掃描技術可以創建古建筑的詳細數字孿生檔案，以便進行虛擬重建和分析。

1.2 虛擬現實（VR）與增強現實（AR）

虛擬現實和增強現實技術使人們能夠以沉浸式的方式探索古建筑，仿佛置身其中，這為教育、旅游和文化傳播提供了全新的方式。游客可以使用頭戴式VR設備或智能手機應用程序，體驗古建筑的虛擬游覽，了解其歷史和文化背景。

1.3 數字化檔案與數據庫

數字化技術可用于創建古建筑的數字檔案和數據庫，其中包含了古建筑的詳細信息、歷史文獻、照片和文物資料。這些檔案對于古建筑文化遺產的管理和研究非常有價值，有助于跟蹤古建筑的演變和變化。

1.4 監測與保護

數字化技術也可用于監測古建筑的結構健康，以及古建筑所處的環境條件。傳感器網絡、遙感技術和數據分析可用于實時監測建筑物的變化，有助于預測古建筑存在的潛在風險并采取適當的保護措施。

1.5 交互式展示和教育

數字化技術創造了交互式展示，將數字化技術應用在教育領域，也提供了更多的教學形式和更加全面的教學內容。通過觸摸屏展示、虛擬游覽和在線課程，人們可以更深入地了解古建筑的歷史和文化價值。

2 承德避暑山莊與云帆月舫

2.1 承德避暑山莊

作為世界文化遺產的承德避暑山莊，不僅包括了豐富的自然景觀，還有許多古建筑群，是我國清代建筑的代表之一，同時也彰顯了當時的皇家文化。承德避暑山莊的古建筑主要有亭、臺、樓、閣、榭、橋等多種建筑形式，建造手法上多沿用北方建筑常用的手法，同時又融入了南方建筑的風格，是南北建筑藝術完美融合的典范。承德避暑山莊的古建筑在繼承我國傳統建筑形式的基礎上有所突破和創新，形成別具一格的建筑風格，具有相當高的建筑文化價值③。

2.2 云帆月舫

在承德避暑山莊如意洲西岸有一座建于清康熙年間的船形閣樓，是著名的“康熙三十六景”中的第二十六景，因其建筑造型似水中之船，又臨水而建，水中倒影與天上云朵相互交映，因此康熙題額為“云帆月舫”。雖然承德避暑山莊內古建筑數量眾多，但云帆月舫是其中唯一一座船舫形建筑。據清宮繪畫和御制詩文，康熙時期的云帆月舫是二層閣樓，樓上有觀景平臺，但到了乾隆時期，如意洲進行了大型改建，后來的云帆月舫變成了只有一層樓的“殿”④。不同歷史時期下不同的建筑外觀也使得云帆月舫更加深邃迷人。遺憾的是，云帆月舫在歷史的變遷中早已于民國初期被毀壞，目前僅存遺址，在遺址處也僅能見到臺基。

3 數字化復原與交互設計—以云帆月舫為例

3.1 云帆月舫數字化復原

鑒于云帆月舫重要的歷史文化價值，利用數字化技術對其進行復原重建，再現其昔日精致獨特的建筑樣式，對于傳播和展示古建筑文化具有重要的現實意義。在云帆月舫的數字化復原環節，首先要搜集并查閱與其相關的文獻資料進行整理分析，同時結合對遺址現狀進行實地考察調研和測繪，用AutoCAD繪制出平面圖；其次，要參照同一歷史時期的營造法式，結合文獻資料提供的描述，繪制出立面圖；最后，基于已有的二維數據用草圖大師（SU）進行三維空間建模，同時通過比對云帆月舫的歷史照片，對模型的比例、局部尺寸等細節進行反復優化調整，盡量實現三維空間的精準復原（圖1）。

3.2 云帆月舫數字化交互設計

完成云帆月舫的數字化復原后，一方面可以運用渲染軟件完成不同效果圖的渲染，另一方面還可以生成動畫視頻，結合文字與配樂等對動畫進行剪輯，形成多樣的視頻成果；此外，將云帆月舫的三維模型導入到虛擬引擎5（UE5）中進行交互設計，讓公眾在虛擬空間中感受古建筑的魅力，這也是展示和傳播古建筑文化的重要手段。

在云帆月舫的數字化交互設計中，主要包含了漫游模式、建筑漫游、時間變化、天氣變化等幾大交互功能（圖2），其中漫游模式主要有行走模式和飛行模式，行走模式是以人視角度在三維空間中游走，而飛行模式則是以飛行器的鳥瞰視角對古建筑場地進行游覽，從不同角度全方位進行觀賞、游覽；建筑漫游包含室內場景漫游和室外場景漫游，室內家具根據陳設檔案的記錄，盡量復原歷史場景，包括紫檀羅漢床、紫檀嵌玉如意等重要室內陳設，室外場景主要包含建筑的構造、外檐裝飾以及周邊景觀的布置情況等；時間變化主要通過控制時間軸感受云帆月舫在一天24小時內不同時間段內的實時變化；天氣變化主要包括晴天、多云、陰天、霧天、雪天、雨天等8種天氣變化模式，為觀者帶來豐富多樣的觀賞體驗（圖3）。

除上述交互功能以外，還可以為云帆月舫等古建筑增加科普簡介的內容，一方面可以通過點擊彈窗的方式將相關的文字介紹融入交互設計中，另一方面也可以將完成的動畫視頻等插入到交互程序中，不斷豐富和完善古建筑數字化交互設計的體系。

4 數字化技術在古建筑文化展示與傳播中的應用

4.1 古建筑文化的展示與傳播

古建筑是中國傳統文化的瑰寶，同時也是中華民族優秀傳統文化的載體，從不同角度對我國古建筑文化進行展示和傳播，有助于傳承和弘揚中華民族的優秀傳統文化，加深人們對我國傳統文化的理解和認同，增強文化自信。根據古建筑自身的特點，可以從古建筑的歷史背景、時代特征、建筑風格和地域特色、建筑結構和技術、文化意義、藝術價值以及保護和修復等方面進行展示和傳播，具體內容見表1。這些展示傳播的內容可以通過展覽、講座、導游解說、文化活動、教育項目、研究和在線資源等多種方式進行，可以更廣泛地普及古建筑文化，讓人們更好地了解和欣賞這一重要的古建筑文化遺產。

4.2 數字化技術在古建筑文化展示與傳播中的應用

數字化新技術的出現，為古建筑文化的展示與傳播帶來了新的機遇。首先，虛擬現實技術突破了原有的較為傳統的導覽方式，帶來了足不出戶就能實現觀賞、游覽的全新體驗；其次，在線的虛擬展覽突破了場地空間布局的限制，將高清的圖片、視頻等優質資源通過線上展覽的方式第一時間提供給大眾，既節省了大量線下展覽需要耗費的資源，又實現了零距離隨時隨地觀看展覽。此外，通過數字建模和復原技術，可以使已經完全消失或僅存遺址的古建筑再現在公眾面前，讓塵封已久的古建筑再次“活”起來。表2列舉了三種古建筑文化數字化展示與傳播方式，這三種方式是目前數字化技術在古建筑領域中較為常見的應用技術，對于豐富古建筑文化的展示方式、推動古建筑文化的廣泛傳播起到了至關重要的作用。

5 結語

傳承和弘揚中華民族優秀傳統文化，我們有著不可推卸的責任，隨著中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于推進實施國家文化數字化戰略的意見》，我們要根植中華民族歷史沃土，深入挖掘優秀傳統文化，以國家文化數字化戰略發展為契機，通過數字化的方式對傳統文化進行展示傳播，這對增強民族文化向心力和凝聚力、激發人們的文化創新創造能力、提升中華民族文化的影響力有著積極的作用⑤。古建筑文化作為我國優秀傳統文化的重要組成部分，將乘借數字化技術的東風，揚帆起航，不斷豐富和拓展古建筑文化展示和傳播的方式，讓更多人能夠深刻感受古建筑之美，體會到古建筑文化的魅力。

注釋

①賈利偉.虛擬古建筑中的交互展示設計與實現[D].北京：北京工業大學，2016.

②高寵.空間敘事視角下的建筑文化遺產數字化保護策略研究：以曲阜孔廟為例[D].無錫：江南大學，2021.

③趙文茹，李克華.數字化時代背景下承德避暑山莊文化傳播策略研究[J].新紀實，2021（17）：91-93.

④馬驍，陳東，張守仁.避暑山莊如意洲清盛時風貌考[J].建筑史，2016（1）：89-116.

⑤翟佩龍.商山四皓文化的數字化展示設計研究[D].西安：西安理工大學，2023.