数字化技术在古建筑文化展示与传播方面的应用研究

赵文茹?韩肖华?赵云龙

摘 要：以承德避暑山庄的云帆月舫为例，探讨了数字化技术在古建筑文化展示与传播方面的应用。首先介绍了数字化技术在文化遗产保护中的重要性；随后详细描述了云帆月舫数字化复原和交互设计的过程；最后，总结了数字化技术在古建筑文化展示与传播中的应用方式，强调了其对传统文化传承与创新的积极作用。

关键词：数字化技术；古建筑文化；展示与传播；避暑山庄

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.05.038

0 引言

古建筑作为历史的见证者，它们记录了国家或者一个地区过去的发展历程，以及人们在不同历史时期的生活方式和价值观，具有重要的历史价值。同时，古建筑作为我国文化遗产的重要组成部分，它不仅代表了特定文化、宗教和民族的独特特征，还反映出当时人们的信仰、价值观和传统习俗，对于文化的传承至关重要。这些精美坚固的古建筑历经数百年的风雨变迁，饱经沧桑，却依然无法抗拒大自然的变换、历史的变迁、无情的战争和人类的损坏，均受到不同程度的损坏和侵蚀，甚至已然不存于世①。

近年来，随着数字化技术的快速发展，为古建筑文化的展示和传播带来了新的可能性。然而，尽管数字化技术在文化遗产领域的应用已经取得了一些显著成就，但在古建筑领域的应用研究仍然有限。如何运用数字化技术展示和传播古建筑文化，仍是当前古建筑保护与传承面临的重要挑战。本研究旨在深入探讨数字化技术在古建筑文化的展示与传播方面的应用，以承德避暑山庄的云帆月舫为例，探索如何通过数字化技术更好地保护和传承古建筑文化，为未来古建筑的保护和传承提供新的思路和经验。

1 古建筑与数字化技术

数字化技术在文化遗产保护中发挥着重要作用，它们不仅提供了有效的工具和方法来帮助保存、传承和展示丰富多样的文化遗产，还有助于提高公众对文化遗产的认知和理解，为文化遺产的传承和传播做出了重要贡献。目前，数字化技术在文化遗产保护中的应用主要体现在对非物质文化遗产、历史文化街区、园林文化遗产及古建筑文化遗产等诸多方面。对于古建筑文化遗产这一类不可再生的宝贵历史文化资源来说，数字化技术的发展赋予了我们将其所承载的历史文化信息永久性保存下来的能力②。目前数字化技术在古建筑保护方面的应用主要涵盖了以下几个关键的技术方法。

1.1 激光扫描与三维建模

激光扫描技术通过向各个方向发射出激光，大面积高精度高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据，捕捉古建筑的三维形状和结构，记录下每一个细节和特征，创建准确的数字模型。这些模型不仅有助于古建筑的保护、监测和维修，还为古建筑文化的研究和教育提供了有力的工具。例如，使用激光扫描技术可以创建古建筑的详细数字孪生档案，以便进行虚拟重建和分析。

1.2 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）

虚拟现实和增强现实技术使人们能够以沉浸式的方式探索古建筑，仿佛置身其中，这为教育、旅游和文化传播提供了全新的方式。游客可以使用头戴式VR设备或智能手机应用程序，体验古建筑的虚拟游览，了解其历史和文化背景。

1.3 数字化档案与数据库

数字化技术可用于创建古建筑的数字档案和数据库，其中包含了古建筑的详细信息、历史文献、照片和文物资料。这些档案对于古建筑文化遗产的管理和研究非常有价值，有助于跟踪古建筑的演变和变化。

1.4 监测与保护

数字化技术也可用于监测古建筑的结构健康，以及古建筑所处的环境条件。传感器网络、遥感技术和数据分析可用于实时监测建筑物的变化，有助于预测古建筑存在的潜在风险并采取适当的保护措施。

1.5 交互式展示和教育

数字化技术创造了交互式展示，将数字化技术应用在教育领域，也提供了更多的教学形式和更加全面的教学内容。通过触摸屏展示、虚拟游览和在线课程，人们可以更深入地了解古建筑的历史和文化价值。

2 承德避暑山庄与云帆月舫

2.1 承德避暑山庄

作为世界文化遗产的承德避暑山庄，不仅包括了丰富的自然景观，还有许多古建筑群，是我国清代建筑的代表之一，同时也彰显了当时的皇家文化。承德避暑山庄的古建筑主要有亭、台、楼、阁、榭、桥等多种建筑形式，建造手法上多沿用北方建筑常用的手法，同时又融入了南方建筑的风格，是南北建筑艺术完美融合的典范。承德避暑山庄的古建筑在继承我国传统建筑形式的基础上有所突破和创新，形成别具一格的建筑风格，具有相当高的建筑文化价值③。

2.2 云帆月舫

在承德避暑山庄如意洲西岸有一座建于清康熙年间的船形阁楼，是著名的“康熙三十六景”中的第二十六景，因其建筑造型似水中之船，又临水而建，水中倒影与天上云朵相互交映，因此康熙题额为“云帆月舫”。虽然承德避暑山庄内古建筑数量众多，但云帆月舫是其中唯一一座船舫形建筑。据清宫绘画和御制诗文，康熙时期的云帆月舫是二层阁楼，楼上有观景平台，但到了乾隆时期，如意洲进行了大型改建，后来的云帆月舫变成了只有一层楼的“殿”④。不同历史时期下不同的建筑外观也使得云帆月舫更加深邃迷人。遗憾的是，云帆月舫在历史的变迁中早已于民国初期被毁坏，目前仅存遗址，在遗址处也仅能见到台基。

3 数字化复原与交互设计—以云帆月舫为例

3.1 云帆月舫数字化复原

鉴于云帆月舫重要的历史文化价值，利用数字化技术对其进行复原重建，再现其昔日精致独特的建筑样式，对于传播和展示古建筑文化具有重要的现实意义。在云帆月舫的数字化复原环节，首先要搜集并查阅与其相关的文献资料进行整理分析，同时结合对遗址现状进行实地考察调研和测绘，用AutoCAD绘制出平面图；其次，要参照同一历史时期的营造法式，结合文献资料提供的描述，绘制出立面图；最后，基于已有的二维数据用草图大师（SU）进行三维空间建模，同时通过比对云帆月舫的历史照片，对模型的比例、局部尺寸等细节进行反复优化调整，尽量实现三维空间的精准复原（图1）。

3.2 云帆月舫数字化交互设计

完成云帆月舫的数字化复原后，一方面可以运用渲染软件完成不同效果图的渲染，另一方面还可以生成动画视频，结合文字与配乐等对动画进行剪辑，形成多样的视频成果；此外，将云帆月舫的三维模型导入到虚拟引擎5（UE5）中进行交互设计，让公众在虚拟空间中感受古建筑的魅力，这也是展示和传播古建筑文化的重要手段。

在云帆月舫的数字化交互设计中，主要包含了漫游模式、建筑漫游、时间变化、天气变化等几大交互功能（图2），其中漫游模式主要有行走模式和飞行模式，行走模式是以人视角度在三维空间中游走，而飞行模式则是以飞行器的鸟瞰视角对古建筑场地进行游览，从不同角度全方位进行观赏、游览；建筑漫游包含室内场景漫游和室外场景漫游，室内家具根据陈设档案的记录，尽量复原历史场景，包括紫檀罗汉床、紫檀嵌玉如意等重要室内陈设，室外场景主要包含建筑的构造、外檐装饰以及周边景观的布置情况等；时间变化主要通过控制时间轴感受云帆月舫在一天24小时内不同时间段内的实时变化；天气变化主要包括晴天、多云、阴天、雾天、雪天、雨天等8种天气变化模式，为观者带来丰富多样的观赏体验（图3）。

除上述交互功能以外，还可以为云帆月舫等古建筑增加科普简介的内容，一方面可以通过点击弹窗的方式将相关的文字介绍融入交互设计中，另一方面也可以将完成的动画视频等插入到交互程序中，不断丰富和完善古建筑数字化交互设计的体系。

4 数字化技术在古建筑文化展示与传播中的应用

4.1 古建筑文化的展示与传播

古建筑是中国传统文化的瑰宝，同时也是中华民族优秀传统文化的载体，从不同角度对我国古建筑文化进行展示和传播，有助于传承和弘扬中华民族的优秀传统文化，加深人们对我国传统文化的理解和认同，增强文化自信。根据古建筑自身的特点，可以从古建筑的历史背景、时代特征、建筑风格和地域特色、建筑结构和技术、文化意义、艺术价值以及保护和修复等方面进行展示和传播，具体内容见表1。这些展示传播的内容可以通过展览、讲座、导游解说、文化活动、教育项目、研究和在线资源等多种方式进行，可以更广泛地普及古建筑文化，让人们更好地了解和欣赏这一重要的古建筑文化遗产。

4.2 数字化技术在古建筑文化展示与传播中的应用

数字化新技术的出现，为古建筑文化的展示与传播带来了新的机遇。首先，虚拟现实技术突破了原有的较为传统的导览方式，带来了足不出户就能实现观赏、游览的全新体验；其次，在线的虚拟展览突破了场地空间布局的限制，将高清的图片、视频等优质资源通过线上展览的方式第一时间提供给大众，既节省了大量线下展览需要耗费的资源，又实现了零距离随时随地观看展览。此外，通过数字建模和复原技术，可以使已经完全消失或仅存遗址的古建筑再现在公众面前，让尘封已久的古建筑再次“活”起来。表2列举了三种古建筑文化数字化展示与传播方式，这三种方式是目前数字化技术在古建筑领域中较为常见的应用技术，对于丰富古建筑文化的展示方式、推动古建筑文化的广泛传播起到了至关重要的作用。

5 结语

传承和弘扬中华民族优秀传统文化，我们有着不可推卸的责任，随着中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于推进实施国家文化数字化战略的意见》，我们要根植中华民族历史沃土，深入挖掘优秀传统文化，以国家文化数字化战略发展为契机，通过数字化的方式对传统文化进行展示传播，这对增强民族文化向心力和凝聚力、激发人们的文化创新创造能力、提升中华民族文化的影响力有着积极的作用⑤。古建筑文化作为我国优秀传统文化的重要组成部分，将乘借数字化技术的东风，扬帆起航，不断丰富和拓展古建筑文化展示和传播的方式，让更多人能够深刻感受古建筑之美，体会到古建筑文化的魅力。

注释

①贾利伟.虚拟古建筑中的交互展示设计与实现[D].北京：北京工业大学，2016.

②高宠.空间叙事视角下的建筑文化遗产数字化保护策略研究：以曲阜孔庙为例[D].无锡：江南大学，2021.

③赵文茹，李克华.数字化时代背景下承德避暑山庄文化传播策略研究[J].新纪实，2021（17）：91-93.

④马骁，陈东，张守仁.避暑山庄如意洲清盛时風貌考[J].建筑史，2016（1）：89-116.

⑤翟佩龙.商山四皓文化的数字化展示设计研究[D].西安：西安理工大学，2023.