鞍山工业遗产数字化保护研究

高晓允，汪海鸥，王舒阳

(1.辽宁科技大学 建筑与艺术设计学院,辽宁 鞍山 114051；2.上海华为技术有限公司，上海 201206)

1 引言

鞍山拥有丰富的矿产资源，是东北地区最大的钢铁工业城市，被誉为“共和国钢铁长子”。鞍山市内有很多工业遗产，伴随科技发展引起的生产方式的转换，这些工业建筑及进行工业生产活动的区域被废弃而闲置。当下，在城市和科技的快速发展下，对于工业遗产进行合理化、高效性的保护是一直以来的关注点，实施保护的同时实现更加具有时代性、科技性、可持续性的效果，满足长远的发展需求，需要重点思考。在进行工业遗产保护过程中，通过数字化技术的应用，增强了人与环境间的关系，创新了人与环境的交互模式，拓宽了更加精准的信息获取渠道[1]。比如地理信息系统(GIS)为专业人员提供空间信息的分析处理，BIM技术进行信息储存、整理、分析，建立模拟的三维模型，为工业遗产的保护提供信息管理和数据上的支持，为保护再利用提供有力的依据。虚拟现实技术(AR)的应用，丰富了生活形式，建立起现实和虚拟世界的连接，提供了诸多可能性。可以说数字化技术的应用，不管是从发挥保护作用的功能上还是满足公众需求上，都是值得去重点研究和发展。

2 鞍山工业遗产的发展现状

近代优秀的建筑和工业遗产成就了鞍山独特的城市风格，鞍山工业遗产包括厂房、工业构筑物、用于工业生产的设备，以及与工业相关的附属建筑，分布范围广，数量多，大概有50处左右，分布呈现“大分散，小聚集”，共有4个遗产片区，分别是市中片区，鞍钢片区、北部片区和南部矿山区(图1)[2]。集中于市中区的多为与工业活动相关的附属建筑，比如台町历史文化街区、东山宾馆建筑群、井井寮、焦耐院办公楼等，这类建筑位于城区中心，地理位置优越，交通便利，人流量较大。作为优势地段的建筑更应该加以建设和保护，充分发挥其功能价值。鞍钢片区和北部片区是集中的工业片区，进行直接的生产活动建筑较多地分布在这两个区域，具有很高的历史价值、科技价值和未来的发展价值。但是存在保护力度不够的状况，有些工业遗产一直荒废着，不被关注。其中保护较好的是由旧厂房改造而来的鞍钢博物馆，但也因其位置远离市中城区，和城市之间缺乏交流，所以与城市的空间联系性差。南部矿山区工业遗产和矿山景观资源丰富，很适合开发成旅游公园胜地，具有很大潜力。

3 工业遗产数字化保护的优势特点

3.1 注重真实性，强调真实再现

在进行工业遗产保护过程中，保证工业遗产的真实性至关重要。真实性表达能直观地展现其历史面貌，了解背后的历史故事。通过多种扫描技术进行资料数据的采集，利用数字化技术对大数据进行分析整理，获取到三维的精准数据，精确记录物体的外形，利用3D建模还原其真实场景，进行三维数据的完整保存(图2)[3]。一方面，可以呈现出日常很难接触到的或者已经遭到破坏的工业遗产的原本状态；另一方面，也是为今后的保护工作提供基础数据，也预防发生意外时，可以对其进行再现还原。

3.2 增强互动性 提供沉浸式体验

通过数字化技术进行的展示具有直观性和有效

图1 鞍山各地区工业遗产类型分布

图2 数字化信息采集过程

性。能够实现虚实结合和提供交互体验，既提供了方便又具有趣味性。像AR、VR、MR类数字化技术能化虚拟空间为真实再现，提升人们的主动参与性，将自身充分的融入到环境中，更加准确、主动地接受信息，能同步感受历史或是未来的情境，以更加有趣的形式来加深人们对所转达知识的理解。在工业遗产保护中运用数字化技术，可以将已经遭到破坏的遗产进行虚拟再现，增强工业遗产与人之间的互动，在指定场地内设置VR体验区或者制作VR视频，以二维码的方式进行扫描观看，方便快捷。

3.3 提高宣传度，促进广泛传播

对于工业遗产的保护需要社会各界人士的支持和重视，但是基于一些时间或者地域等因素，大多数情况下人们缺乏对这方面的认识和关注，也没有更多便捷的途径能有更深入地了解。通过数字化管理，可以对工业遗产保护的具体设计规划、场景信息等进行系统讲解，以及一些虚拟场景的建立和相关的文化信息通过网络可以得到更广泛地传播，拓宽了公众参与的途径，增加了公众对于环境的感知方式，方便了线上参与，扩宽了宣传渠道。

4 鞍山工业遗产数字化保护应用

4.1 数字化空间的创新设计

工业遗产一般空间跨度大，开敞开阔，高度和进深上尺度大，利用灵活性强。对其进行的改造再利用，一般改造为展览馆、博物馆等展示类空间。最常见的就是分展厅进行文字、图片、实物的展示，但仅有基本的展示难以引起观众的兴趣，也进一步削弱了宣传的效果。数字化技术实现虚拟和现实的交互，创新出新的展现形式，可以在建筑环境内部进行全息投影的设计，融合光、电、影像、声音多种数字化技术，给人一种穿梭时空、身临其境的神奇感受，与人直接互动，和历史对话，可以说是非常直接有效的表达方式。在鞍山鞍钢博物馆内，就可以在特定区域内采用投影技术，通过投影，结合语音文字，讲述鞍钢的发展史、鞍钢的辉煌成就等。这种表达方式，丰富了整体空间的表现形式，极具科技感和震撼力，给人的印象更加深刻，对展示内容的吸收更加主动和有效(表1)。

表1 数字化空间设计形式

4.2 工业遗产设备的展示

工业遗产设备是工业遗产所特有的，反映当时工业的发展水平和工艺。其设备方面的保护和记录对于工业遗产真实性的考察具有重要意义。鞍山市内的工业遗产设备大都用于展示，除了实物展示和文字介绍以外，也可以利用数字技术增加与人之间的互动。如鞍钢博物馆前的钢铁主题公园内有很多类似的工业生产设备，可以基于设备专业的功能，通过数字化技术进行三维影像的展示，讲述历史，演示生产过程。或者将几个在一条生产线上的设备编成展示小组，通过功能演绎，带来了多感官体验的互动性，给人更直观和详细的解释说明(图3)。

4.3 非物质文化的传播

鞍山市因其丰富的矿产资源，从战国时期就开始进行冶铁生产活动。一直到鞍钢的成立，工业的逐步发展给鞍山带来了钢铁文化。工业遗产是其钢铁文化在物质方面的外在表现，鞍钢的钢铁文化是其人文精神内核。通过数字化技术的应用，可以化精神为外象，利用数字化技术可以更加完整、精确地呈现所述内容。利用模拟现实场景，可以化抽象为具体，转静态为动态。使用动态影像讲述鞍钢精神，进一步加强宣传力度，同时也可以让更多人参与到文化的宣传当中，有利于资源的广泛共享。如通过AR增强现实技术进行工艺流程的演示，可以通过人的触摸指令来进行生产的运作，亲身角度去体验操作过程。通过视频的动态演绎讲述鞍钢历史，演绎英雄模范人物故事，沉浸式的展示更易激发人们内心的共鸣和感慨。

图3 三维影像展示内容

4.4 数字化线上功能的应用

大数据时代，网络成为获取信息最便捷和实用的途径，数字化与网络给生活提供了更多的可能性。在进行实地游览的过程中，可以通过手机识别或者地理定位系统，进行虚拟的导览包括语音的播报，能够在手机上就实现知识的补充和获取。提供区域内的AR导视图，进行整个空间的布局和前进方向的智能导览，展示所处区域内的场景，前后景点的标识信息，给不管是线上还是线下的游客都能提供清晰的方向指引，游客也可以根据需要对资料信息展开详述和缩略，方便又实用。鞍山工业遗产所在区域也需要加设这类快捷的浏览方式，进行工业遗产的位置分析、信息解读和提供互动体验。比如在公众号下开设的微平台，或者场地内360°全景漫游界面的设计，直观又清晰。像数字故宫博物馆小程序的开发，使用多种多媒体组合方式，包括全景漫游、虚拟漫游、三维展示等，通过语音、文字、图片和场地信息的叠加，让人足不出户，就能深入了解相关内容，对整个空间布局的安排通过虚拟网络就能有大体的认识，对空间所蕴含的知识有了充分的了解，提供了极大的方便和视听觉的享受(图4)。

图4 智慧导览主要构成部分

5 结语

在工业遗产保护中合理地运用数字化技术，可以创新出多样化的保护和利用方式，具有便于传播和使用的特点，充分利用数字化技术进行保护工作的开展已经成为必然趋势。随着技术应用的不断成熟，越来越多的开始借助数字化技术进行数据的采集、分析、3D建模、数字化管理等。结合数字化技术，以开创的思维对待工业遗产数字化保护，对不同场地、历史特征、工业遗产价值进行分析评价，建立起完备的数据资料库，采取多样化的现代保护方式，提供场地活力，焕发场所生机，以更加有利于精神内涵的表达和历史故事的讲述，实现环境与人之间的紧密联系和协调发展。