基于AR技术的延边地区民俗建筑保护研究

张广超　寇新悦

摘 要：随着5G时代的到来，AR技术的应用场景也越来越广泛。将这一前沿技术应用于延边地区民俗建筑的保护与文化传播具有很大的现实意义。分析AR技术应用于延边地区建筑保护及文化传播这一领域的可行性，利用数字采集、复原再现、展示传播等手段，激发体验者强烈的沉浸体验感和文化参与感，让延边民俗建筑和文化遗产焕发新的生命力。

关键词：AR技术;传统文化;建筑文化遗产;延边地区

一、延边地区民俗建筑保护情况

延边朝鲜族自治州位于吉林省东部，19世纪中期，朝鲜族先民由朝鲜半岛迁至中国东北地区，延边地区成为中国最大的朝鲜族聚居地，在发展中也逐渐形成了独具魅力的民俗文化。而朝鲜族民俗建筑作为民俗文化传播中的重要载体，在民俗文化传播和发展的历程中扮演着重要角色，其中蕴含的建筑艺术和民族精神文明内涵都值得推敲。

（一）延边地区民俗建筑基本样式

朝鲜族民居建筑风格传承自朝鲜半岛，在不同时期所呈现的建筑样式和文化内涵有所差异。垦民时期的建筑主要是木瓦房和草顶房，建筑式样除了基本的平顶式以外，“四坡式草房”“歇山式瓦房”等屋顶样式也被广泛应用。解放战争时期的乡村整体建筑模式仍是以草顶房为主，而城市居民住宅采用悬山式和歇山式。这期间出现了新型居民建筑——棚户区，公共建筑则采用传统的大屋顶和多层砖混建筑。改革开放时期城市内出现火炕楼，公共建筑则多为暖气楼。乡村在这一时期多建筑砖混结构的平房，屋顶采用歇山式，建筑材料多用烧结瓦、石棉瓦、仿古瓦以及彩钢。进入新时代，高层公寓、花园洋房、独栋联排别墅、电梯楼等一系列住宅产品层出不穷，棚户区这种简陋的居住环境早已退出延边城镇的历史舞台。乡村地区出现新式彩钢房顶砖房，采用歇山式屋顶，门窗多使用彩钢和塑钢。

（二）朝鲜族民俗建筑的现实意义与价值

随着时代的进步与社会的变迁，延边地区的建筑风格正在由富有传统朝鲜族特色的民俗建筑逐渐向现代化建筑方向发展，出现“千城一面”的现象，这一改变在很大程度上限制了延边地区传统民俗建筑的延续。民俗建筑呈现出延边地区朝鲜族本土文化与中华文化多元共生的面貌，在延边地区建筑发展的进程中具有不可替代的地位。如何将民俗建筑的精华与新时代进行多方位的融合，创造出贯穿今古的新型建筑，对文化传承具有很大的现实意义。

朝鲜族民俗建筑能产生良性的社会效益和巨大的经济效益。在这个商品社会，城市本身就是最好的商品，而民俗建筑作为延边地区朝鲜族特色文化的载体，能够有效改善“千城一面”现象，打造具有独特魅力的宜居旅游城市，不仅可以使本地的朝鲜族居民的生活更加舒适，还有益于将朝鲜族文化向全中国乃至世界宣传出去，发挥其现代价值。

（三）现阶段延边地区民俗建筑保护面临的问题

1.传统建筑的衰败

在追求现代化的生活中，延边传统朝鲜族民俗建筑遭到了很大程度的破坏。传统民俗建筑多是泥草墙、木瓦房、草屋顶和瓦屋顶，这些建筑材料并不坚固耐用，在风吹日晒雨淋等的侵袭下，已经褪去了原有的民俗色彩。

2.传统建筑文化保护意识淡薄

当今社会正处于文化全球化这一大环境中，延边地区人民受到现代化建筑的影响，对于本民族的建筑文化认同感大不如从前。与此同时，延边地区对于传统建筑文化保护意识淡薄，建筑保护措施并不完善，缺少宣传传统文化的氛围，导致人们对于传统建筑的衰败不重视。

3.传统民俗建筑保护技术手段不足

在对朝鲜族民俗建筑进行修复与保护的过程中，在一些客观因素的影响下，民俗建筑本身以及相关文献、图纸等有关资料存在丢失、损坏等情况，再加上民俗建筑复原工作復杂困难，对人力、物力、财力的需求较大，这些因素加大了对民俗建筑保护的难度。

二、AR技术下的民俗建筑复原与保护

（一）AR技术认知及发展

AR（Augmented Reality）即增强现实，是一种将虚拟信息与现实世界巧妙融合的技术。通过计算摄影机影像的位置和角度，广泛地运用多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的虚拟信息模拟仿真后，通过便携式移动终端应用到真实世界中，从而实现对现实世界的“增强”，使体验者可以看到无缝“集成”的虚拟环境与真实环境的合成效果，打造一个比现实世界体验感更强、参与度更高的虚拟世界，给人以十分逼真的感觉。AR技术的主要特征表现为虚实结合、实时交互以及3D定位。这一技术在不对自然环境进行重塑的基础上，强化了体验者多感官刺激和沉浸式交互体验，具有娱乐性强、现场感强、交互性强的优点。通过将AR技术应用于现实世界，可以提升数字媒体艺术的交互感和使用者的沉浸感。由此可见，把AR技术与延边地区民俗建筑保护相结合，必然会碰撞出更精彩的火花。

（二）AR技术下的民俗建筑的复原与保护

1.AR技术进行民俗建筑数据的采集与处理

岁月侵蚀下，许多民俗建筑都受到了或多或少的损坏。传统的对于民俗建筑的测绘信息多以平面化的形式存在，而图纸、文字、表格这类数据的信息传达准确性较低，导致民俗建筑修复工作较为困难。AR技术可以通过三维扫描仪对民俗建筑进行三维激光扫描，获取点云数据，并将扫描得来的图像进行数据点的拼接，将这些多视角云数据进行统一化处理，通过计算机虚拟技术对民俗建筑中存在缺陷的网格进行平滑处理，评估出民俗建筑中需要修复的破损部位，再利用微积分方程与统计学来预测模型，通过这些技术手段建立出一个完整的民俗建筑模型三角网格，最大限度地恢复民俗建筑的信息，使其原貌重新呈现。AR技术会通过三维建模软件对民俗建筑进行分类建模，将这些数据分类储存至数据库，对民俗建筑的数据进行科学性、永久性、全面性的保存。

2.AR技术实现民俗建筑呈现的交互与联动

AR技术通过对图片、视频、文字、声音等进行信息处理，将虚拟与现实进行联合，实现互动。通过三维动画或CAD建模的形式将民俗建筑的建造过程、建造技术，以及历史背景展示给大众，将民俗建筑以超越时间、空间的虚拟视觉形象展示在人们眼前，用户只需在移动设备上通过手势就可以实现实时互动，这不仅增进了用户对于民俗建筑的了解，还可以更好地宣传民俗建筑的历史内涵。

3.AR技术成就民俗建筑文化的保护与推广

参观者在参观民俗建筑时，通常很难直观地了解民俗建筑相关的历史环境、建筑风格、文化内涵等详细信息。传统的口头表达、语音介绍、文辞图解等解说方式过于单一，无法生动具体地向参观者进行解释。而利用AR技术可搭建三维场景，将民俗建筑与当时所处的历史环境进行叠加，使参观者在虚拟现实中增强人机互动性，在对民俗建筑进行参观了解的同时提升文化现实感，增强沉浸式体验与文化参与感，以达到对民俗建筑文化的推广与宣传。

三、AR技术在延边地区民俗建筑保护中的应用

（一）延边地区民俗建筑的数字化还原

延边地区现存的民俗建筑由于年代久远及各种历史原因，均存在不同程度的破损。由于修复难度大、复原风险性较高、人力物力消耗较大，无法直接在这些民俗建筑上进行复原，而仅仅凭借现有资料，很难使本地居民和游客了解原有的建筑风貌和民俗文化。在民俗建筑保护中应用AR技术，可以使体验者全方位地观看民俗建筑原本的样貌，甚至可以看到这些民俗建筑的建造过程及手段，实现对民俗建筑的高精度复原。AR技术不仅在朝鲜族民俗建筑复原上有绝对的优势，能使体验者通过AR设备欣赏到早已消失的民俗建筑风光，还可以在虚拟现实技术下，通过提前加入视频、动画、语音等资料，加深体验者对朝鲜族民俗建筑历史文化内涵的理解。这一技术突破了时间与空间的限制，能使观者借助新时代高科技，从民俗建筑遗址中领悟历史文化，感受当时的建筑风格以及风土人情。AR技术在延边地区民俗建筑上的优势主要体现在对原有民俗建筑遗址的再现。将虚拟场景与现实相结合再现历史建筑风貌，不仅可以使观者感受到朝鲜族当时的文化艺术氛围，更加直观地感受具有年代感的民俗建筑，还可以极大地减轻延边地区民俗建筑遗址复原的财政压力。

（二）AR技术扩展民俗文化容量

自延边朝鲜族自治州建州60多年以来，延边地区恢复传统建筑的工作也在逐步推进，出现了民俗村、民族街、特色村寨、民族宫等传统民俗建筑群，吸引了很多游客的注意。以延边朝鲜族民俗园为例，分析AR技术如何与民俗建筑保护与宣传相融合，在复原民俗遗址的同时扩展延边地区的民俗文化容量。

延边朝鲜族民俗园坐落在延吉市区南部，在这里可以体验朝鲜族传统的生活习惯，感受朝鲜族地域风情文化、民俗建筑文化。朝鲜族民俗园集朝鲜族建筑、风俗、文化于一体，将朝鲜族传统生活习俗展现得淋漓尽致。将AR技术运用于朝鲜族民俗园，可以将朝鲜族民俗建筑的知识及历史背景、民俗风情等信息以3D图像、动画视频、语音文字等数字化形式叠加到建筑的现实场景中，扩展民俗建筑文化的容量。对于民俗园中需要深入讲解的建筑遗址和民俗文物，可以通过AR技术，还原建筑和文物的三维模型，使体验者可以更清晰直观地看到其内部结构、建造过程、细节特点等。在AR移动终端上，体验者可以通过放大、缩小、旋转三维模型等一系列手势操作，更加仔细地观察建筑空间的构造细节。在延边朝鲜族民俗园的推广过程中，运用AR动画效果能够形成视觉与听觉冲击，打造沉浸式体验和多重形式的文化，加深游客对于延边地区朝鲜族民俗建筑文化的理解，将民俗建筑内涵实现最大限度的文化拓展。

（三）民俗建筑的AR虚拟介绍员

延边地区民俗建筑涉及民俗文化、自然艺术等诸多领域，其背后的历史背景与文化内涵值得我们用心学习了解。对于参观民俗建筑的游客来说，简单的语音讲解与文字介绍不能使其深刻理解朝鲜族民俗建筑背后的文化内涵，对此，可以通过AR技术创建虚拟的信息介绍员。体验者通过手机、平板、笔记本电脑或AR眼镜等可移动终端，可以实现现实世界与虚拟介绍员的叠加。AR技术通过体感互动、语音及手势的识别，为体验者提供民俗建筑的讲解与分析、参观路径的指引与介绍、情感的互动与交流，还可以通过一些AR小游戏进行有效互动，加深体验者对民俗文化的了解，增强参观学习的趣味性。

AR虚拟介绍员系统利用三维扫描仪捕捉建筑的实际场景图像并发送到云端处理器，通过AR算法模型进行信息识别，并根据云端服务器数据库中的目标模型信息进行分类的模型渲染与展示，使用AR建模技术进行虚拟介绍员的建模与骨骼绑定，通过Vicon光学动作捕捉系统对虚拟人物的关节与骨骼进行空间定位，将这些定位的数据信息传输至云端进行处理，进行三维空间位置的计算，结合提前设定的虚拟介绍员的动作特点进行人物骨骼拼配，完善这一虚拟介绍员的3D人物模型。接下来对人物模型进行AI训练和数据收集，记录虚拟形象运动时各个关节的数据信息，运用这些全局坐标信息，构建内部结构的数据资料信息库。与此同时，为了在参观过程中虚拟介绍员可以进一步提供导航定位的功能，运用导航定位技术和观测得出的数据对地图进行更新，通过三维云空间数据库以及民俗建筑的属性数据等信息，共同建立建筑的3D模型。通过AR虚拟介绍员对信息的全面化讲解，提升游客对于民俗建筑的文化参与感与沉浸式体验感。

四、结语

在这个互联网文化信息交互的新时代，延边地区民俗建筑的保护与民俗文化的传播也随着时代的变迁获得了机遇。AR技术融入民俗建筑保护，突破了时间和空间的限制，为朝鲜族民俗建筑的发展与推广提供了一个全新的虚拟体验视角。通过AR技术，能够全方位地展示延边地区朝鲜族建筑的民俗风情，通过逼真的三维虚拟形象以及有效的人机交互形式，让体验者全方位了解朝鲜族民俗建筑的信息，实现数字化管理。这一举措不仅对于延边地区民俗建筑的保护、修复和文化传播具有重大意义，而且对我国其他古代文化遗产的保护与传承也具有巨大的指导和借鉴意义。

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作者简介：

张广超，硕士，吉林建筑大学副教授。研究方向：艺术设计理论。

寇新悦，吉林建筑大学硕士研究生。研究方向：艺术设计理论。