基于RFID卡的“虚实交互”技术在中式传统木构建筑艺术的运用

吴雨潞

摘要： 中国传统木构建筑艺术是我国古代文化的艺术瑰宝，它经历了三千多年的历史洗礼，不仅是我国宝贵的物质文化遗产，更是人类智慧的结晶。然而，进入新时代后，大量的新兴技术、新型材料和新的建筑方式的出现使得这种传统的木构建筑艺术形式面临淘汰的危机，笔者希望运用基于RFID卡的“虚实交互”技术给传统的木构建筑艺术带来新的创新路径。

关键词：木构建筑；木构艺术；实体控制交互

随着现代社会经济的快速发展，木构建筑逐渐被新的建筑形式所取代，并且由于木构建筑所需的原材料取材难，木构建筑艺术的技法难，所以学艺之人越来越少，而且社会缺乏保护木构建筑艺术的观念，导致这门传统艺术没有被很好地传承下来，但木构艺术作为具有三千多年历史的历史文化遗产应该得到社会的重视和保护。本文希望通过基于RFID卡的“虚实交互”技术，研究技术与传统文化融合的新方式，希望为木构建筑艺术形式找到一种新的表现形式和表达方式将木构建筑艺术更好地传承发扬下去。

一、中式传统木构建筑艺术

（一）木构艺术起源

我国木构建筑艺术有三千多年的历史，古代的建筑物都以木结构为主，木构建筑早已形成高度成熟的建筑体系。但是在中国历史发展的长河中，我国迈入工业社会后的建筑风格逐渐偏向西方的工业化风格，随后出现了砖木混合结构、砖石结构的建筑物。与此同时，对森林的滥砍滥伐，树木资源越来越匮乏，使得木构建筑最重要的原材料获取困难以至于木构建筑艺术逐渐没落。

中式传统的木构建筑艺术不仅造型多变、结构形式丰富，还形成了独特的艺术风格。它复杂多变的结构凝聚着千百年来中国人的智慧，这当中的奥妙对于学艺者来说并不是一朝一夕就能学成的。木结构建筑是我国几千年建筑历史上最重要的一种结构体系，其中主要包括木梁结构、桁架结构、拱木结构、折板木结构、编制木结构等。但由于现代社会缺乏对传统艺术的传承精神，并且许多人都不愿意学习这种技艺要求更高的木构建造技术，以至于木构建筑艺术逐渐被人所遗忘。

（二）木构艺术现状

由大量新兴技术的产生以及社会的快速发展带来的工业化趋势是不可避免的，木构建筑已经很难在当下的建筑工程中出现，并且这种建筑形式所用的木材料“取材难”“运输难”再加上木构技艺“学艺难”的特点导致木构艺术逐渐被新的建筑形式取代。另外，当今社会人类对木构艺术认知不全面，大多数人会认为木结构建筑相比工业建筑来说更容易着火、不防潮、不耐久、不牢固。事实上木构建筑已经超越了单纯的建筑工艺的领域，古人做了大量的尝试为我们留下了这么重要的艺术瑰宝，我们更应该转变思想将如此宝贵的艺术传承发扬下去。

二、基于RFID系统的交互技术研究

（一）运用“虚实交互”技术来展现传统木构艺术

随着当今社会的发展，新兴技术的快速迭代，我们应该利用技术方面的优势来解决传统木构建筑艺术所面临的问题。本文研究了通过引入新的RFID“虚拟成像”交互技术，来探索传统文化与新兴的技术载体结合的方式，希望可以发挥技术方面的优势来发扬传统文化，达到让整个社会重新认识木构建筑艺术重要性的目的，共同推动木构建筑艺术在中国的发展。

（二）RFID交互技术概述

本文所运用到的超高频射频识别技术（RFID）系统是通过一个RFID接触开关将每个标有RFID标签的实体模块切分成两部分，即蓝牙天线和芯片，然后将磁性连接器与每个模块部件联合，如图1。当蓝牙天线和芯片连接时，一个带有相关ID信息的交互事件就被传送到显示屏幕上并且呈现出虚拟的画面。目前，RFID传感技术已经广泛应用于被动标记对象的位置移动检测，如图2。通过将微型处理器和传感器模块嵌入实体模块中，并且每个的模块系统都可以进行动作捕捉，就可以呈现出虚拟的图形画面。

（三）技术展望

经过对超高频射频识别（RFID）技术的分析，基于RFID卡的“虚实交互”技术已经十分成熟并且相应的技术应用已经大范围地普及。超高频射频识别（RFID）技术的交互式构件系统可以将交互技术与实体模块结合运用在木构建筑中进行创新设计，设计出一种具备实时虚拟建模功能的预制木构建筑搭建系统。此类方法可以解决目前传统的木结构搭建的难题，即可以通过虚拟成像来检测木构建筑在搭建过程中的结构稳定性以及安全性来提高前期的预制成功率。这样对于学藝者来说可以更加直观地学习到木构建筑的搭建知识，还可以保护木材资源并且增强可持续发展能力。

三、运用研究

（一）概念设计

经过前期对传统木构建筑艺术以及相关技术研究，为了解决当前木构建筑艺术所面临的一些难题，针对这些研究结果，笔者得出的方案研究思路是将现有的超高频射频识别（RFID）交互技术与实体模块相结合运用在传统的木构建筑中，并且在屏幕上呈现出相对应的虚拟木结构建筑物的画面，这样以便观察木构建筑的结构构造和整体形态。

（二）技术应用

在技术应用章节中，本文引用了比较有代表性的案例来具体阐述该技术的特点和应用过程。

RFID系统不仅可以定位每个实体模块的位置，也可以追测到相对应的运动轨迹，这种技术适用于大部分物理实时建模及虚拟图像成形的交互功能。图3中的案例是被一个被平均分为3×6的网格平面，并且其中不同的实体模块代表着相对应的虚拟人物或者部分建筑材料结构，使用者堆叠不同的实体模块的同时屏幕内可以同时构建虚拟画面场景，实现基本的实时建模功能，如图3所示。

图4演示了一个桌面高塔防御游戏，其中投影桌被布置成一个虚拟成像的平面，还包含了若干个由RFID系统构成的实体模块。实体模块被固定在桌面上的不同位置，根据实体模块所投射出的影像，并且几个模块和一个按钮部件被分配给两个玩家进行游戏，这些部分代表不同进攻武器。在游戏中，玩家会攻击对面玩家，因此，玩家必须有效部署武器来击败对方。玩家通过在目标位置放置一个武器格来攻击敌人，在另一个格上叠加一个武器格来升级武器，或者在适当的时候按下按钮来引爆炸弹。

（三）展示效果

该案的设计中设想是结合前文对RFID技术的应用分析，笔者希望将此技术运用在传统木构建筑中，更好地呈现木构建筑艺术形态。即在若干个实体模块中置入RFID传感芯片，并且每个模块都可以生成相对应的木构建筑结构，然后再进行各种模块间的堆叠拼凑，便可以在虚拟画面中呈现出建筑物的整体样式以及相互之间的结构关系，如图5—6所示。这种实体模块与虚拟交互技术结合的方式，不仅可以使得在构造木构建筑物的前期工作中勘测出某些结构的不合理性和安全隐患等问题，还可以让人直观地感受到木构建筑地形态和艺术魅力。

本文提出这种基于RFID卡的“虚实交互”技术与木构建筑艺术结合的方法，它的优势在于利用新兴交互技术更能直观地观测木构建筑结构构造以及建筑结构所存在的问题从而加以改进，并且在一定程度上减少了原材料的浪费。这是一种新的技术尝试和艺术形式表达，笔者希望通过现代科技的运用，可以更好地保护和发扬我国宝贵的木构建筑艺术文化，使如此重要的文化瑰宝不会在历史的长河中被人们遗忘。

四、结语

如今，虚实交互技术与实体模块结合的应用十分广泛，比如Mix Reality技术的出现打破了虚拟与现实的固有界限，它不仅是AR与VR结合的新型交互方式，还提供了一种全新的交互体验。从交互技术的应用创新角度来看，虚拟画面与现实世界并不是两个单独的个体，二者从一定程度上可以进行结合，并且生成一种全新的交互方式。文中所提到的基于RFID卡的交互技术的不断成熟和创新，所涉及的相关技术应用在中式传统木构建筑艺术上，笔者认为是一种全新的尝试。因为我国的木构建筑艺术聚集着祖先的智慧，已经成为我国最重要的物质文化瑰宝，我们不应该遗忘这些艺术文化的存在。所以通过这种全新的技术创新，研究实体控制交互技术与传统木构建筑的结合，不仅是对实体交互技术的延伸应用，还是木构建筑艺术发展历程中的创新里程碑。因此笔者希望研究虚拟交互技术与实体模块结合应用在中式传统木构建筑中，可以改变当前木构建筑文化的现状，并且可以将木构建筑文化传承发扬下去。

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