甘——肃以骟古马城古镇遗为址例的数字化展示

李宇洲（西北民族大学）

一、骟马古城的探索

骟马城位于甘肃省玉门市白羊河西方向的清泉乡白土梁村。是《蒙古山水图》中的一座著名古城，也是中国唯一一座被称为骟马的城池。马数千年来都是这座城堡的主人。骟马城所在地是4000年来和河西走廊历史文化信息最为丰富的地方，也是万里丝绸之路历史文化信息最为丰富的场所之一，也是中国最早的青铜器时代——四坝文化最大的遗址。骟马城所在的地方是火沟遗址，是史前时代东西文明交流的前沿地带和中心，其作用不亚于史后的敦煌。骟马河是一条长达22.6千米的季节性河流，静静地坐落在骟马城旁边。这些地理位置造就了河西西部特有的骟马文化。从西汉到清代的2000 年时间，以县城、丝绸之路贸易、军事驿站、茶马贸易为主题的边防文明逐渐发展起来。骟马城的建筑年代无从研究，城内出土了大量文物。一块块砖瓦和分布在一块块郊区的坟墓，骟马城可能是一处汉代遗址。一些专家根据其地理位置认为，骟马城是东汉(公元25 年)喜延寿县遗址。骟马的名字来源于明朝赤斤蒙古卫管辖，“骟马营”是当时嘉峪关外第一个马车、祭车，马茶交易市场的场所。同时，作为丝绸之路上的一个重要驿站和军事重地，遗址沿用至今。这里是战马的养育和催生地点，历史见证了这座骟马古城与马的渊源。战马从这里前仆后继。奔赴战场。史前有骟马古文化，史后亦有骟（阉）马文化，但是此骟马非彼骟马，是一种特殊的养马文化。骟马文化，成为关外大草滩这座古城特有的标志。

据陈诚编著的《西域行程记》记载在1415 年出行这一带就已经有“骟马城”，说明骟马城名字在1415 年之前就有了，距今已经超过600 余年，本次研究的骟马城是汉代修筑的西骟马城，而明代修筑的东骟马城是1529 年修筑的。西骟马城和东骟马城相距70 米。西骟马城约建于西汉时期，在汉时为屯兵之地。城墙现仅存南85 米、西40 米的残墙，东墙中间开城门，城门外有瓮城，晋元康五年（295 年）设骍马县，一直到516 年，存在221 年。骍是赤色马，今天的红栗马和金栗毛马。骍马本是西汉居延的一个屯田，晋代在现在骟马城一带设骍马县。这里是晋代骍马县驻地。这里也被有学者考证为是延寿县驻地。根据《重修肃州新志》记载，骟马城一西一东还有两个烽火墩。西面的叫骟马城墩，第三次文物普查为白土良烽火台及障城遗址，烽火台在障城西北角外，面积294.8 平方米。障城东西长16.7 米，南北宽8.8 米，面积147 平方米。东面的叫镇虏墩，后来改名为骟马墩，初步判断是第三次文物普查的七里墩。从此可以看出，骟马城周边由于东临嘉峪关，防御是很强大的。

二、骟马古城的建筑搭建方法

图1 骟马古城城墙建筑复原模型

图2 骟马城古城城墙建筑复原模型

图3 骟马古城城楼建筑复原模型

图4 骟马古城城楼建筑复原模型

在我国历史长河中，时间孕育出了极其深厚的文化、艺术、历史财富。但是，时间的冲刷，大部分的城池门楼也在历史的长河中逐渐被冲淡。对于我们广大的民众来说，单纯的借助书籍所记载的，我们是很难去感同身受地体会到当时的宏伟，同时，受到地域文化，时间关系和经济条件等因素的影响，对于现在的遗址缺乏研究和了解。遗址相对于单个文物来说，遗址遗存数字化的难点，主要在于遗址遗存的体积过于庞大，无法直接用三维扫描仪获取整体数字化模型，同时，扫描获取的数字化模型占用内存过大，使得处理的计算复杂度大大提升。骟马古城蕴含了西北地区在当时的文化底蕴，我们用数字化技术将其复原，让广大人民能不仅仅局限于书本的描述，更为直观地感受到骟马古城的历史气息。第一步，运用有关图像处理技术，对通过测绘得到的地形图进行处理，并在处理后的地形图上，相对应位置输入相关的数据。第二步，依照所处理确定后的骟马古城地形图上城墙的轮廓与外形、位置模糊信息，通过文献阅读和资料的收集后处理分析，与其他古城建筑进行对比参照，初步确定骟马古城整体的规划。第三步，利用整理好的数据文件，建立标准，进行数据处理。最后，使用C4D软件进行骟马古城翻模，利用软件的三维立体化特性，将前期收集整理的数据及图文信息等，复原成建筑三维立体模型。骟马古城建筑标准化处理和骟马古城建模，在整个项目中起到关键作用。之后在C4D 中按照图片进行绘制，形成较为准确的建筑外轮廓与建筑内部分布情况等数据类文件。建模则是建立在建筑数据的完整提取之上，骟马古城的建筑数据，只能通过文献资料和实地考察，部分信息通过汉代标准化建筑数据推定，进行建模。在敲定建筑的形体与排布之后，利用三维数字化技术建立模型，根据前期收集的资料，判断建筑平面空间划分、立面涂料材质颜色等，将建筑的平面设计、立面设计、细部构造、结构设计等一一还原。由于骟马古城建筑已损毁多年，资料收集并不完整，有部分建筑的资料不够详尽，则该建筑物只能进行粗略翻模复原，并不能达到其他资料完整度较高的建筑的模型制作精细度。

城楼是城市进城的象征，也用以瞭望御敌。城楼坐落于门洞之上，参考同时期汉代所建敦煌古城城楼样式，为一层双坡顶式高大建筑，城楼高度可实时调整参数变化，宽度随着城门的变化而变化。城楼前后仅有门，左右有门和箭窗。箭窗是以对称 中心排列，数量随着城门宽度的变化而变化，以适应建筑物的合理布局，不会由于城门过宽或者过窄 产生突兀；在箭窗与箭窗之间、门与箭窗之间，夹有红色不规则圆柱。四面屋檐下皆有斗拱，是中国汉族修筑的特有的一种结构，采用外部模型导入替代。在东面屋檐下还高悬一块巨大匾额，上书“骟马城”三个大字。C4dD 技术的应用。

汉代是我国封建社会社会经济和文化第一个大发展的时代，也是汉族文化形成的重要时期。在建筑科学中，中国传统建筑的抬梁、穿斗和井干三种主要大木架结构体系，已经出现并日趋成熟，与之相适应的各种平面布局和外部造型基本完善。在汉代中国古代建筑是一个独特的体系而基本形成。其常见的明显特征有：屋脊平直；拥有斗拱等木架构；多以红、黑、黄为主；坐落于台基或高台之上等。因年代久远，现今地表的汉代建筑已无存，但有大量汉墓可供参考。通过对汉墓资料的研读，做出与之相近的数字建筑模型。

汉代寺庙现存资料有限，耳熟能详的就是建于东汉永平十一年（公元68年），多样的文化传入中国后兴建的第一座官办寺院——白马寺，本次数字化复原就以白马寺整体布局为例，推衍出骟马城寺庙大体布局。庭院内从南到北的中轴线上有佛殿，而且山门、天王殿、大佛殿、大雄殿、接中殿、清凉台、飞露阁等主要建筑物依次排列。对这些建筑进行搭建。

阙是一幢汉代塔一样的装饰性建筑。宫殿等建筑的入口标志，经常建在道路两旁，一般两边各有一座，又有大的和小的，称为子母阙。在城门或建筑群的大门外竖立的表示上面灯的建筑物。它的雏形是古代围墙旁的望楼。汉代是阙崛起的全盛时期。都城，宫殿，祠堂，衙署，官邸以及有一定地位的官民墓地等，都可以按照一定的等级建立起来。文宫与楼阁一起打破了以细高水平布局为主的民居建筑的平衡，产生了生动活泼的共鸣和激情。

三、运用数字化技术实现骟马古城的建筑复原

图5 骟马古城寺庙建筑复原

图6 骟马古城寺庙建筑复原

图7 骟马古城塔楼建筑复原

初次涉猎古城数字化复原，在前期，低估了古建筑的复杂程度和古代城池建立时需要考虑的因素。由于客观原因，无法到骟马古城遗址进行实地考察，导致在建模中，很多古建筑出现了模棱两可的现象，对于此现象，在后期进行了修复改正，通过阅读大量汉代文献资料，对汉代建筑特点资料进行了收集整理，基本能体现骟马古城当时的样子。在建筑模型建立完毕后，如何渲染出效果，也成为我需要研究的对象。为了更好地还原古城的风貌，我使用了“犀牛”软件进行渲染贴图。为了避免贴图错乱，在模型贴图上，我们采用一个或者一类物体使用同一个材质球，即便如此，也同样会出现某几个部件或者物体在UV贴图中，由于本身组成部件不多，且贴图相差过大，使得为这些部件贴图需要多张贴图，这无疑会增加文件本身大小，导致软件崩坏。在研究了UV 贴图后，将模型表面按裁剪意愿细分模型表面，再导出的UV 的原始贴图中，定位在模型表面特定区域所需要的图形。在实行模型表面的贴图工作时，将多个模型的UV 原始贴图合理整齐的摆放，并融入一张UV 贴图中，可以将多个单独的UV 贴图整合进一张UV 中，电脑会自动识别贴图及其位置，从而减少对材质的消耗。

四、结束语

图8 骟马古城塔楼建筑复原

本文利于C4D 等软件技术。通过利用古建筑城墙，建筑，塔楼等文献资料的查阅，搭建了对应的建筑，对于中国古代建筑进行初步简单的复原工作探索，首先，对于以后的学习研究提供可借鉴的资料。形成一套古建筑三维建模方法；其次，解决了诸多专家学者对于甘肃消失的古城研究中出现的不确定问题，根据文献资料和不同专家学者的意见，我们可以拆分古建筑的各个部件，且设置可视化的参数接口，提供多样化兼容性的展示平台。让学者们能够共享自己的想法，提供立体真实的虚拟实物，为化解学者们的矛盾，兼顾尊重学者们的科研成果，提供有力的技术平台。本文虽然对于古建筑的模型进行了复原，但是对于细节接口连接，垛口拼接以及汉代建筑细致还原还不够，仍然需要进一步研究与实验。