保护建筑中的考古遗址数字化展示设计方法探索

王青岚，王少华

（1. 中国文化遗产研究院，北京 100029；2. 武汉大学，湖北 武汉 430079）

考古遗址，一般意义上是指从历史、审美、人种学或人类学角度看，具有突出普遍价值的人类工程或自然与人联合工程以及考古地址等地[1]。本文的保护建筑是指建于遗址本体之上，以保护、展示和公众服务为主要功能的建筑设施。一般来说，保护建筑中的考古遗址是具有代表性、保存较好、具备展示价值的小型遗址，如建筑基址、手工业遗址、门址等。通过对其价值解读与展示，可以起到传播文化和公众教育的目的。由于考古遗址极脆弱且观赏性较差，在有效保护遗址的前提下，传统的展示方式很难传达出遗址的价值内涵。近些年逐渐发展起来的数字化技术为考古遗址的展示提供了新的方法与途径。

数字化展示是运用虚拟现实体验、多媒体集成、人机交互等数字技术，面向观众提供阐释、展示及服务的应用技术。数字化具有可转换、可再现、可复原、可共享、可再生等特点，将以三维激光扫描、实景复制、虚拟现实、增强现实等为代表的数字化技术运用于考古遗址的阐释与展示设计，可以超越时空限制，提升遗址的文化价值和公众服务效果。

国务院《关于进一步加强文物工作的指导意见》和《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中指出“充分运用云计算、大数据、‘互联网+’等现代信息技术，推动文物保护与现代科技融合创新”。国家文物局印发的《国家文物事业发展“十三五”规划》中也进一步强调实施“互联网+中华文明”行动的必要性。将数字化技术运用于考古遗址的展示设计，不仅是考古遗址保护利用与价值阐释的切实需求，也是顺应时代发展趋势，将互联网的创新成果与中华优秀传统文化深度融合，推动文物资源开放共享的必然选择。

1 数字化展示设计面临的主要问题

1.1 考古遗址开放展示程度低

考古遗址是中华文明的历史见证，每处遗址都蕴含着丰富的文化内涵。作为古代文明的信息载体，对其进行开放展示，能让当代人享受到文化遗产保护成果。然而，据我国“十一五”期间大遗址保护项目库100处重要大遗址调查表明，有将近40%的考古遗址没有对社会开放，也就是没有实现展示功能，即使实现展示的考古遗址，仅有7%左右的考古遗址展示内容和展示方式，能基本满足陈列展示的要求[2]。可见，我国考古遗址的开放展示程度极低，这与一些考古遗址管理单位对考古遗址的现场展示重视程度不够、对展陈设计考虑不周、缺乏合理的规划设计与长远眼光不无关系。

1.2 考古遗址价值内涵难以阐释

我国的考古遗址以土质、砖木和土石结合的类型为主，经过千百年的自然和人为破坏，大多只剩下土质或石质的基础部分，观赏性不强；以考古学、地层学与类型学为基础的专业术语与解读方式更是晦涩难懂。因此，考古遗址的展示一直存在展示内容乏味、展示形式单一、文化价值阐释不清的问题。在引用数字化展示技术后，增加了遗址价值阐释的故事性与趣味性，提高了游览者的感官体验，但是其价值阐释的真实性、完整性和准确性问题一直未得到有效解决。在做展示设计时，如何将考古研究的成果转换为通俗易懂的内容；如何利用遗址本体与数字化相结合的方式，真实完整的阐释遗址价值，一直是文物管理者和展示设计人员在探索的问题。

1.3 数字化展示相关知识匮乏

目前，仅限于部分掌握数字化技术的专业人员熟悉数字化的展示技术和方法，而考古遗址的管理者及展陈设计师对数字化展示设计的知识相对匮乏，主要原因表现在以下几个方面。

1.3.1 数字化展示技术发展历程短

早在20世纪90年代初期，3D效果图问世被认为是当时数字展示的最佳形式。直到20世纪末，三维动画的运用使展示效果更加精彩，应用领域也更加广泛，这才逐渐形成数字化展示行业雏形。

数字化展示技术运用于文物系统自博物馆开始，运用于考古遗址只有短短的十几年，目前尚处在初级发展阶段。因此，遗址的管理者对数字化技术认知度不高，造成数字化展示使用覆盖面较低。截至2018年，经国家文物局评定并公布挂牌的国家考古遗址公园有36家，他们在遗址开放展示和公众服务方面起着全国性的引领作用。但是，对其数据分析发现，36家公园中有遗址保护展示建筑的仅19家，其中使用数字化展示的有9家，占比不到50%。

1.3.2 数字化展示技术发展速度快

数字化展示技术发展至今，在20年间已经应用了包括虚拟复原技术、移动互联网技术、三维数据仿真复原技术、VR技术等在内的多种高新技术，并且有相互融合，交叉运用的趋势。随着基于人体视觉、听觉、嗅觉等感知的沉浸式虚拟体验技术的发展，数字化展示技术的应用将变得日新月异。正是由于数字化展示技术的快速发展及交叉运用，造成遗址管理者和展示设计人员对展示技术的类型和定义不够清晰，这也为数字化展示技术的选择带来了困难。

1.3.3 数字化展示技术特性多样

相对于传统的展陈设计方式，数字化展示设计与之截然不同，其展示效果更容易受到场地环境、设备性能、技术水平、制作成本的限制。例如：信息显示屏及投影在明亮的光线下图像暗淡；多点触控屏寿命短，只能感应生物热能；体感互动、互动投影需要配备红外线感应设施，受感知范围限制，精度不高；动感设备和VR虚拟仿真技术则易引起用户身体不适，设备价格昂贵等。如果遗址管理者及设计人员对于这些数字化展示技术的特性及其应用了解不足，则会带来展示设计无法达到预期效果、设计施工前期投资成本和后期维护成本增加等问题。

2 考古遗址数字化展示设计方法

要解决考古遗址价值阐释不清、遗址管理者和设计人员对数字化展示知识匮乏的现状，需要从以下几个方面入手，将数字化技术特点与遗址文化特征相结合，探索一条合适的数字化展示设计方法。

2.1 制定设计原则与目标

不同于普通的室内展陈偏重装饰与形式美感的设计方法，保护建筑中的考古遗址展示设计更注重对遗址本体的保护与价值内涵的阐释。根据《文化遗产阐释与展示宪章》和《中国文物古迹保护准则及阐释（2015）》的要求，展示设计应以保护遗址安全和可持续性为前提；以真实、完整、准确地阐释遗址价值为目标；突出社会公益和可持续性；坚持以观众感受为出发点，注重设计的趣味性和体验性；注重展示内容与数字创意的完美融合等。这些原则和目标将贯彻到整个设计活动中，是指导思想的体现和落实的保证。

2.2 了解数字化技术特性

对数字化展示相关知识的匮乏严重影响管理者和设计者对技术的运用与选择，理清技术分类和技术特点是设计工作必须具备的基本知识储备。目前，较为成熟的数字化技术从展示方式上大致可分为“线上”（表1）与“线下”（表2）两种。“线上”技术是利用互联网等虚拟媒介来实现的遗址价值展示和推广，包括：门户网站、网上遗址博物馆、微信平台、各类移动终端APP等；“线下”的数字展陈是以真实展厅为载体的数字化展示技术，主要包括：信息显示屏及投影展示技术（图1）、交互体验技术（图2）、智能导览技术等。

2.3 构建价值阐释体系

表1 “线上”展示技术分类及主要特点

表2 “线下”展示技术分类及主要特点

考古遗址展示的核心是对遗址价值内涵的真实阐释。2008年10月4日国际古迹遗址理事会第16届大会在加拿大魁北克通过了《文化遗产阐释与展示宪章》，宪章对“阐释”和“展示”进行了定义。阐释：一切可能的、旨在提高公众意识、增进公众对文化遗产地理解的活动；展示：尤其指在文化遗产地通过对阐释信息的安排、直接的接触，以及展示设施等有计划地传播阐释内容。也就是说，展示是通过各种技术手段来传播阐释内容。因此，为了保证价值阐释的真实性与全面性，在考古遗址展示设计工作中，必须构建一个反映考古遗址特征、价值及相关的历史、文化、社会、事件、人物关系及其背景[3]的价值阐释体系。该体系决定了遗址展示的主题与核心内容。

构建价值阐释体系，应当从调研分析与现状评估入手，先对项目情况进行摸底。调研评估遗址现状和展示条件、解读资料、分析展陈空间和观众需求（图3）。然后，依据分析与评估结论构建遗址独特的价值阐释体系，从时代背景、历史沿革、地理区位、文化制度等方面进行分析提炼，形成展示设计的构架大纲和主体内容。本文通过对多处遗址的专项研究，构建了一个具有普遍性的价值阐释体系以供参考（图4）。

2.4 选择数字化展示技术

结合我们所了解的数字化技术特征，根据遗址的价值阐释体系，可以甄选出适宜的数字化展示技术来准确表达展示内容，表3中列出了与价值阐释构成相适宜的常规展示技术和手段。如：适合“功能布局”和“出土遗物”的展示技术是“幻影成像技术”，其技术手段是“采用基于全息投影技术把‘实景造型’和‘幻影’的光学成像结合，将所拍摄的影像（人、物）投射到布景箱的主体模型景观中，演示故事的发展过程”。利用这些数字化手段增加遗址价值阐释的趣味性和生动性，能够提高观众对相关知识理解的深度与广度。

2.5 设计展示空间要点

表3 线下数字化展示技术选择与手段

保护展示建筑的功能空间相对单一，主要包括遗址保护、遗址展示、游客服务3个基本功能。从空间布局上可分为：遗址展示区、游客服务区、办公区、设备辅助区等部分。遗址展示区处于核心位置，遗址本体作为展示区的主角，是整个空间的视觉中心，以突出的位置传播遗址价值与出土遗物信息。在空间条件允许的情况下，可以增设独立的数字展示区、虚拟体验区、考古修复实验室等辅助展区。

在空间视觉环境营造方面，既要考虑遗址本体的观赏性、色彩的和谐性、素材表达的丰富性、环境氛围的艺术性，又要考虑数字化展示技术对光线和色彩的特殊要求。大部分的数字化展示设备都自带光源，且往往是通过光源或显示像素的颜色变化来完成内容展示，某些设施更是需要在较特殊的光线环境下才能呈现完美展示效果，因此，展示空间内光线和色彩的把控尤为重要。

设备辅助区的设计应根据设备的数量、规模、最佳网络位置等因素综合考虑。为了不影响视觉效果，数字化设备应尽可能隐蔽，也能避免游客因误触而产生的安全隐患。但是，过于局促的空间会影响设备长期运转的散热需求和维护的便利性。因此，合理的布线空间能保障设备的正常运转和使用寿命，以及游客的参观安全。

3 结束语

随着文物的公众服务功能越来越受到关注，特别是考古遗址公园的全面建设，考古遗址的数字化展示设计需求与日俱增。遗址管理者和设计师对数字化技术认知度不高、概念模糊，阻碍了数字化展示技术在遗址展示中的应用与发展。对遗址展示设计方法的探讨也相对滞后，造成了遗址价值阐释不清和展示手段单一的现状。本文以设计思路为主线，从前期研究与遗址评估入手，在构建遗址价值阐释体系的基础上，选择适宜的数字化技术，从而真实、准确、全面地阐释遗址价值内涵，增强文化传播的张力，为当下遗址数字化展示设计工作提供借鉴。