基于VR技术的北京大运河文化容器构建研究

■杨玮娣，杨学瑜，姜 旭 Yang Weidi &Yang Xueyu &Jiang Xu

(1.北京工业大学艺术设计学院，北京 100000；2.北京信息职业技术学院数字艺术学院,北京 100018）

中国大运河从南到北绵延数千里，在空间上展现为一条狭长的带状分布，同时作为漕运通道产生了大量的文化遗产，以此为象征和载体的带状分布被称作大运河文化带[1]，包括精华地段之一的北京。大运河漕运对北京地区社会生活特征与精神形态产生了深远的影响，为北京留下了珍贵而丰富的历史文化遗产，形成了具有鲜明地域特色的北京大运河文化[2]。虽然北京在大运河文化遗产保护方面取得了诸多成效，但也面临着很多挑战，部分历史遗迹被破坏[3]，有的保护传承形式比较单一[4]，人们对运河活态属性缺乏关注[5]。因此，笔者提出运用虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术构建北京大运河文化容器，以此兼顾城市建设与大运河文化遗产保护。

本文在介绍VR技术在大运河文化遗产保护中的应用特点的基础上，界定文化遗产与文化容器概念，阐释北京大运河文化容器构建可行性，并提出北京大运河文化容器的构建方法。

1 VR技术在大运河文化遗产保护中的应用特点

VR是综合了先进电子技术、计算机技术、图像处理技术而成的技术，又称虚拟实境或者灵境技术[6]。体验者可以在虚拟场景中实时行走、操纵物体和交互。VR技术因具有沉浸性、交互性和想象性而有助于文化遗产的保护[7]。基于这些特点，VR技术开始应用到大运河文化遗产保护中，如2019年实施的“千年长河—京杭大运河上的文化地标VR”项目[8]，以及笔者正在开展的利用VR技术以具体的遗产点为例集中展现和体验北京大运河文化的研究。南新仓是仓廒建筑保存最完整的遗产点，位于与运河相关的漕运仓储重点区域内，是漕运仓储文化的典型代表[9]。由于VR技术在文化遗产保护中起到了非常重要的作用，因此借助它不仅可以再现北京大运河漕运和仓储的文化风貌，还可以通过人机交互体现运河的北京地域性文化的活态特征，从而让体验者在交互过程中体验漕运仓储过程中所付出的艰辛与展现的智慧；同时将仓廒建筑、运河水体景观等文化遗产以数字化方式保存[10]；并以基于VR技术的虚拟博物馆为媒介将分散在北京不同地理区域的与漕运和仓储相关的虚拟遗产点整合于一体，从而构建北京大运河文化容器。

2 文化遗产与文化容器

文化遗产是由遗产这一概念而延伸出来的，是由先人创造并保留至今的全人类共同拥有的一切文化遗存，包括有形的物质文化遗产和无形的非物质文化遗产[11]，是国家文化软实力战略的重要组成部分[12]。大运河是“活着的、流动着的人类遗产”[13]，2014 年中国大运河成功入选世界文化遗产名录，成为全人类的物质和精神财富。北京大运河的曾经的码头、漕船、皇家粮仓、闸坝、仓储制度及管理方法、水利技术及前人的经验、智慧、相关地名、民俗、传说故事和饮食等构成了与漕运仓储遗产相关的北京大运河文化，成为北京地域文化大观中浓墨重彩的篇章[14]。

现实中的城市、建筑甚至互联网都可以作为文化的容器[15]，因为这些物质实体和互联网都可以作为媒介保存文化记忆。本文所指的文化容器是三维仿真的北京大运河文化体验空间，以一个主题为主线将不同地理位置的遗产点整合于一体，它具有沉浸性、交互性、想象性和跨时空性。沉浸性能够为体验者模拟文化遗产所处时代的场景，带来身临其境的体验，融入其中可以增强情感纽带，让历史文化知识的理解变得容易；交互性就是体验者通过操作VR头盔的手柄输入指令信息，系统以此做出相应的动作并将结果反馈给体验者；想象性是指体验者通过联想和推理等思维活动主动探寻信息，深化概念从而在认知上产生新意和想象，以获取更多的历史文化知识；跨时空性是指在当下时空中体验者穿越到古代体验大运河漕运仓储遗产文化，例如体验者通过参与角色扮演游戏，跨越到明代通过营造南新仓仓廒建筑来体验古代的建筑文化[16]。

3 构建北京大运河文化容器的可行性

本文提出以南新仓为例进行漕运仓储文化研究，通过构建虚拟博物馆作为北京大运河文化容器的主要呈现方式。这种方式的可行性体现在以下几个方面：

（1）跨时空的体验空间可以展示和体验北京大运河文化风貌

北京大运河文化容器以三维虚拟博物馆形式呈现，功能上和二维GUI(图形用户界面)类似。虚拟博物馆模拟真实的博物馆室内空间，按照并置叙事的方法梳理出不同展示区域，以简洁大气，动线流畅为基本原则，对虚拟博物馆平面布局进行了设计，见虚拟博物馆平面布局与展示分区示意图（图1）及动线分析示意图（图2），并以三维模型作为体验者的交互操作对象。虚拟博物馆的功能在于构建体验文化空间，如同讲故事，需要同时满足体验者获取信息、实现情感体验的需求。馆内设有不同的展示区，是以三维仿真模型、文字、图像、声音和视频等为媒介，体验者置身其中获得充足适当的情感体验，领悟北京大运河文化的精神内涵。

■图1 漕运仓储文化虚拟博物馆平面布局及展示分区示意图

■图2 漕运仓储文化虚拟博物馆平面动线分析示意图

除了体验者可以当下体验的大运河文化的虚拟博物馆外，还包含了隐藏的展现不同时期文化的三维场景或历史文化场所，如由体验者参与的元代的船闸使用的交互场景、明朝的南新仓仓廒建筑的营造场景，只有当体验者在虚拟博物馆内激活交互功能时这类场景才会出现。因此，这些场景作为虚拟博物馆的延展包含在文化容器内，成为体验者跨越时空的文化体验空间。

（2）虚拟博物馆可以作为文化记忆场所

挖掘大运河文化内涵旨在唤醒人们的文化记忆、增强文化认同和自信，而虚拟博物馆亦可作为文化记忆场所，是空间场所与时间记忆的结合。场所承载了记忆，记忆则积淀了场所的文化内涵。馆内的展品、标志性建筑模型及多媒体媒介表现的是外在的、物化的、形象的存在，是外显文化。体验者沉浸其中感觉到这些存在，进而感知潜藏在物质形式背后的内隐文化[17]。例如，南新仓仓廒建筑和通惠河船闸技术所体现的创新文化就属于场所记忆的内隐文化。因此，内隐文化的挖掘、展示和体验尤为重要。

（3）跨时空的交互体验可增强体验者的文化记忆和认同感

交互在一般意义上是指对象之间的相互作用，体验是内在地与世界、身体和他人建立联系[18]。本文的交互体验是指在虚拟场景中，体验者与场景中的对象进行交互而产生的体验。在虚拟博物馆中，体验者主要获得的是在当下时空的沉浸性视觉和听觉体验；当跨过博物馆边界穿越到古代场景时，则通过参与游戏而获得跨时空的交互性的触觉体验感。

体验者通过这种交互体验感知过去的文化场所及其场所精神。在交互体验中，体验者可以获得类似马斯洛的“高峰体验”[19]。例如，以建设者的角色参与营造仓廒建筑，体验者对古代建筑文化产生了认知，体验到的仓廒建筑营造成果让其感到真实的存在，并感悟到先人的保持仓廒建筑内恒温恒湿状态的智慧，因此产生狂喜、成就、自豪等情感，在脑海的记忆中留下深深的烙印；当返回到当下时空的虚拟博物馆或者离开VR体验系统时，可以随时回忆起曾经亲身经历的历程，并把体验经历留存于意识中，成为文化记忆和文化自信的源泉，进而增强文化认同感。

4 基于VR技术的北京大运河文化容器的构建方法

4.1 文化容器构建方法概述

结构上，北京大运河文化容器包括虚拟博物馆和跨时空交互体验场景；形式上，以虚拟博物馆作为体验者体验的可视空间，跨时空交互体验场景为隐蔽空间；内容上，二者是一体的，围绕一个主题共同彰显北京大运河文化精神。

为了实现以上目标，本文提出运用多种构建方法。在文化叙事上，采用空间叙事学和交互叙事学方法；在艺术设计上，采用符号学、知觉现象学、室内空间和三维场景设计方法；在技术实现上，使用室内漫游方法实现沉浸性功能，同时以角色扮演参与游戏方式实现跨时空交互体验功能。

运用上述方法，确定构建路径，即在与漕运仓储相关的北京大运河文化内涵挖掘及文化叙事完成后，开展叙事设计和北京大运河文化容器艺术设计，最后使用VR技术呈现北京大运河文化容器。

4.2 虚拟博物馆的构建

首先，在内容上采用主题并置叙事的空间叙事学方法。主题并置叙事就是多个子叙事被罗列或并置在一起，共同说明一个主题或观念，是空间叙事的一种方法[20]。具体做法是，在虚拟博物馆内通过一个主题，即“创新、包容、协作、信仰”，将以展区呈现的处于北京不同地理区域的文化遗产点进行逻辑上的联接，形成完整的外显文化，体验者从中可以感知内隐文化。主要是以南新仓仓储文化为核心展开的，通过漕粮来源这一节点将漕运通道的通惠河及其景观连接起来。如图3所示。

■图3 漕运仓储文遗产点示意图

其次，根据上述示意图，依据叙事学原理，对碎片化资料进行梳理与分析，建立空间与事件之间的联系，形成虚拟博物馆的空间架构，如图4所示。

■图4 空间叙事体系的构建梳理与分析示意图

第三，根据以上设计，采用三维建模软件创建三维模型，运用VR引擎（如Unity）构建虚拟博物馆室内场景，使用C#面向对象编程语言实现室内漫游功能。

4.3 跨时空交互体验场景的构建

（1）运用交互叙事学方法完成交互叙事。交互式叙事就是一种数字媒体时代下的叙事方式，它传承了传统叙事的结构与形态，并结合了传统媒体的叙事特征让受众在多样的动态叙事环境中与故事进行互动[21]。在交互叙事形式上，通过在虚拟博物馆的每一个展区激活展板上的交互按钮，从而穿越到过去的历史场景中。这个交互按钮是现在时空与过去时空的节点，也是体验者角色转换的节点[22]。由此节点外延，拓展了虚拟博物馆的空间，也延展了与漕运仓储相关的大运河文化的内涵。在交互叙事内容上，撰写具有“高峰体验”内涵的游戏脚本，吸引体验者从参观者的角色转换为文化遗产点发生活动的亲历者，以角色扮演方式在游戏中体验其中的文化（如仓廒建筑文化），唤醒其文化自豪感，增强文化自信[23]。

（2）在艺术设计和VR技术实现方面，采取与建构虚拟博物馆类似的方法，艺术设计上重点关注交互场景的创建，VR技术上着重游戏的开发。

5 结语

在北京大运河漕运仓储文化遗产保护中，将VR技术应用于北京大运河文化遗产保护具有非常重要的意义，不仅可以通过数字化把真实的历史遗迹保存下来，还可以展现发生在文化遗产中的人类活动及其文化精神，兼顾北京城市建设与大运河文化内涵的弘扬。因此，本文尝试借助VR技术构建以虚拟博物馆为媒介的北京大运河文化容器，并在北京大运河文化内涵挖掘及文化叙事完成后，运用叙事学、设计学、符号学、现象学、VR技术等原理和方法，开展叙事设计和艺术设计，最后使用VR技术呈现完整的北京大运河文化容器。