建筑動(dòng)畫于中國(guó)古建筑復(fù)原中的現(xiàn)實(shí)意義淺談

緒 言 李英歌(長(zhǎng)春建筑學(xué)院 吉林長(zhǎng)春 130012)

建筑動(dòng)畫于中國(guó)古建筑復(fù)原中的現(xiàn)實(shí)意義淺談

緒 言 李英歌
(長(zhǎng)春建筑學(xué)院 吉林長(zhǎng)春 130012)

利用建筑中三維動(dòng)畫技術(shù)對(duì)古建筑進(jìn)行建模后的精確修復(fù)是近年來(lái)興起的古建筑復(fù)原的新途徑，精確化復(fù)原的古建筑實(shí)體對(duì)于古建筑文化研究的推廣的意義重大。本文首先闡述了建筑動(dòng)畫和古建筑復(fù)原技術(shù)的內(nèi)涵，然后分析了建筑動(dòng)畫在古建筑復(fù)原中的實(shí)際應(yīng)用范圍，最后詳細(xì)陳述了建筑動(dòng)畫于中國(guó)古建筑復(fù)原的現(xiàn)實(shí)意義。

建筑動(dòng)畫；虛擬現(xiàn)實(shí)；古建筑；文物修復(fù)

一、建筑動(dòng)畫與古建筑復(fù)原技術(shù)

建筑動(dòng)畫是在計(jì)算機(jī)中利用三維建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)和手段，將尚未實(shí)施或完工的建筑物的外形、內(nèi)部構(gòu)造以及周圍相關(guān)生活場(chǎng)景以電影的手法展示出來(lái)。

建筑三維動(dòng)畫改寫了建筑展示中一直沿用平面效果圖的歷史，相對(duì)于靜態(tài)的二維圖片，建筑動(dòng)畫能更加生動(dòng)形象地展示建筑立體化的效果，能使觀看者自由選定視角了解建筑的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，因而被廣泛地應(yīng)用于房地產(chǎn)、城市規(guī)劃、古建筑修復(fù)等領(lǐng)域。

古建筑是某一歷史時(shí)期建造的反映了該時(shí)期文化或該地區(qū)風(fēng)俗習(xí)慣的物質(zhì)性遺產(chǎn)，作為記錄人類歷史發(fā)展軌跡的遺跡，古建筑具有極高的文化研究?jī)r(jià)值。中國(guó)的古建筑多采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)，木質(zhì)結(jié)構(gòu)的建筑物不利于保存，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的歷史時(shí)期，多數(shù)古建筑已經(jīng)破損或完全損壞。在計(jì)算中采用三維建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)和手段建立起完整的建筑模型，對(duì)比殘缺的古建筑，能計(jì)算出修復(fù)的工程量，模擬出多種修復(fù)方案，使古建筑修復(fù)更加精確。這種古建筑修復(fù)的實(shí)例不在少數(shù)，比如故宮博物館修復(fù)工程、武當(dāng)玉虛宮修復(fù)工程等均采用了建筑動(dòng)畫建模修復(fù)的技術(shù)。

二、建筑動(dòng)畫在古建筑復(fù)原中的實(shí)際應(yīng)用

1、建筑動(dòng)畫技術(shù)在古代建筑群體結(jié)構(gòu)復(fù)原中的作用

中國(guó)古建筑中有較多的古建筑物以群體方式建造，建筑物采用積聚的方式反映出一定的建筑美學(xué)概念或文化思想，建筑群體各部分的大小、高低以及距離都可能與當(dāng)時(shí)歷史時(shí)期該地區(qū)的階級(jí)思想和建造技術(shù)密不可分。比如故宮建筑群，其沿中軸線對(duì)稱的分布格局就反映出了當(dāng)權(quán)者強(qiáng)烈的中央集權(quán)思想。研究古建筑不僅僅是為了能將這些古建筑能更好地流傳下去，更重要的是通過(guò)這些古建筑發(fā)掘出當(dāng)時(shí)歷史時(shí)期該地區(qū)的文化思想以及建造技術(shù)，從而啟迪現(xiàn)代人的生活方式。

在古建筑群修復(fù)過(guò)程中，通過(guò)數(shù)碼相機(jī)和專業(yè)的測(cè)量設(shè)備對(duì)殘存的古建筑群進(jìn)行

拍攝和測(cè)量后，將圖片和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)相應(yīng)的建模軟件內(nèi)，采用三維動(dòng)畫和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段建立起古建筑群的模型，能從多個(gè)自由選定的視角了解到古建筑群的分布格局以及建筑樣式。對(duì)于數(shù)據(jù)不夠完善的古建筑群體，建模軟件進(jìn)行分析后還能提供多種可能的分布格局和建筑樣式參考。

2、建筑動(dòng)畫技術(shù)在古建筑雕刻裝飾復(fù)原中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑三維動(dòng)畫展示技術(shù)趨于精細(xì)化方向發(fā)展，除了以往展示出建筑結(jié)構(gòu)和外形外，三維動(dòng)畫需要盡可能多地展示出建筑細(xì)節(jié)，比如各細(xì)部裝飾顏色和花紋樣式。在古建筑復(fù)原中涉及到的建筑動(dòng)畫展示，也

需要展示出古建筑中的雕刻裝飾等，因?yàn)橥@些雕刻裝飾才是古建筑文化研究的核心內(nèi)容，比如反映了中國(guó)佛教文化的敦煌飛天石窟壁畫。在古建筑雕刻裝飾修復(fù)工作中采用建筑動(dòng)畫技術(shù)，以激光反射的原理采集古建筑殘缺的雕刻裝飾的大量點(diǎn)云數(shù)據(jù)，能夠精確、全面、無(wú)損傷、安全地獲取古建筑雕刻裝飾的相關(guān)復(fù)原數(shù)據(jù)，從而達(dá)到對(duì)古建筑雕刻裝飾這些極細(xì)微構(gòu)造的精確復(fù)原，能更好地指導(dǎo)實(shí)際中的古建筑復(fù)原工作。

3、建筑動(dòng)畫技術(shù)在古建筑生活場(chǎng)景復(fù)原中的作用

一方面，建筑動(dòng)畫展示技術(shù)朝著更加精細(xì)化的方向發(fā)展，建筑動(dòng)畫展示中被要求展示出更多的細(xì)部結(jié)構(gòu)，比如雕刻裝飾等；一方面，各行業(yè)對(duì)建筑動(dòng)畫展示提出了生動(dòng)形象展示的要求，展示內(nèi)容不僅僅局限于建筑本身的結(jié)構(gòu)和細(xì)部構(gòu)造，

更多的生活化的場(chǎng)景被納入建筑動(dòng)畫展示的考慮范圍，比如生活場(chǎng)景中的人、動(dòng)物、自然景觀等。建筑動(dòng)畫展示更加生動(dòng)形象化展示的發(fā)展方向?qū)τ诠沤ㄖ?fù)原無(wú)疑是有著促進(jìn)作用的。古建筑文化的推廣應(yīng)該不僅僅依靠建筑本身，古建筑文化的推廣過(guò)程中需要傳遞出更加符合某一歷史時(shí)期某地區(qū)的生活場(chǎng)景，這就需要組成生活化場(chǎng)景的各物件加入到展示隊(duì)伍中，比如當(dāng)時(shí)歷史時(shí)期的生活器具、勞動(dòng)工具等。在計(jì)算機(jī)軟件中通過(guò)建筑動(dòng)畫技術(shù)，原來(lái)建筑中存在過(guò)的字畫、陶瓷等內(nèi)容都可以重新被布置，使復(fù)原后的古建筑場(chǎng)景更加生活化。

三、建筑動(dòng)畫對(duì)中國(guó)古建筑復(fù)原的積極作用

1、修復(fù)精確度

傳統(tǒng)的建筑展示形式是二維的平面效果圖展示，為了能更好地傳遞出展示信息，建筑行業(yè)規(guī)定了在二維的平面效果圖中統(tǒng)一的展示圖例，這些展示圖例由于嚴(yán)格的規(guī)范性而缺乏了靈活性，因而展示效果不佳。此外，平面圖難以綜合反映不同的視角的建筑效果，不能傳達(dá)出足夠的平面和立面信息。三維的建筑展示手段給建筑展示帶來(lái)了革新式的轉(zhuǎn)變，也給古建筑復(fù)原工作帶來(lái)了便利。在古建筑復(fù)原工作，最重要的是對(duì)古建筑物殘缺部分做到精確修復(fù)，然而實(shí)際中還是發(fā)生了諸多失敗的修復(fù)工作，一方面是修復(fù)不足的問題，一方面是修復(fù)過(guò)多的問題。

在古建筑修復(fù)工作中采用建筑動(dòng)畫技術(shù)，將古建筑物的現(xiàn)存各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入建模軟件中，把實(shí)際的古建筑轉(zhuǎn)化為軟件中虛擬的建筑模型，使修復(fù)工作者能從各個(gè)角度各個(gè)圖層上了解到足夠的修復(fù)信息，提高實(shí)際修復(fù)的精確程度。此外，建模軟件還提供多種的修復(fù)方案，并且能虛擬出不同的修復(fù)方案實(shí)施后的效果圖利用建筑動(dòng)畫展示給修復(fù)工作者，以供修復(fù)工作者進(jìn)行比選。這樣一來(lái)，古建筑復(fù)原工作將極大提高精確度。

2、成本投入

在實(shí)際的古建筑復(fù)原工作中，古建筑殘缺部分的修復(fù)工作需要耗費(fèi)大量的人力物力，成本投入遠(yuǎn)超出現(xiàn)階段同等建筑物的價(jià)值。一方面，古建筑修復(fù)中需要尋找合適的材料并將它按照1:1的比例制作出來(lái)，同時(shí)還要經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算進(jìn)行最后的修補(bǔ)和維護(hù)工作；另一方面，實(shí)際中古建筑物的修復(fù)工作大都不可撤銷，一旦開始修復(fù)工作，必將對(duì)古建筑產(chǎn)生一定的擾動(dòng)，錯(cuò)誤的計(jì)算和修復(fù)方案將對(duì)古建筑產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的傷害，特別是對(duì)于中國(guó)這樣的以木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主的古建筑物。修復(fù)中對(duì)古建筑造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害，必將加大以后修復(fù)工作的難度。而建筑動(dòng)畫的出現(xiàn)解決了古建筑復(fù)原工作的成本投入問題，通過(guò)建筑動(dòng)畫，修復(fù)人員可以在虛擬的古建筑模型上進(jìn)行可撤銷的修復(fù)練習(xí)，還能看到修復(fù)后的效果圖，基本不用考慮修復(fù)失敗帶來(lái)的成本問題，這種利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行古建筑復(fù)原的方法可以以較少的投入取得最好的復(fù)原效果。

3、傳播效果

時(shí)代的變遷和社會(huì)的高速發(fā)展加速了古建筑文化生態(tài)的破壞，很多精美的古建筑正面臨著消失的威脅，古建筑文化的推廣工作也更加艱難。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到古建筑真正的威脅不是建筑實(shí)體的損壞，而是人們對(duì)于古建筑文化認(rèn)識(shí)的淡化。作為推廣古建筑文化的最好工具，實(shí)體的古建筑最能引起人們對(duì)于古建筑文化的關(guān)心和求知欲。

為了人們能夠更加清楚了解到古建筑的文化底蘊(yùn)，促進(jìn)古建筑文化的不斷傳播，建筑動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)了古建筑文物資源的科學(xué)性、高精度性和永久性的保存。利用建筑動(dòng)畫技術(shù)將修復(fù)保護(hù)工程方案制作成一套全面、準(zhǔn)確、具體、生動(dòng)的歷史古建筑修復(fù)虛擬仿真系統(tǒng)，對(duì)古建筑文化的傳播具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1]赫曄.3DS MAX流線型神話-三維建筑深層接觸[M].電子工業(yè)出版社.

[2]林敏夏.中國(guó)古代人性化的觀演空間原型的探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì).2004.04.

[3]孟妍,徐人平. 論建筑動(dòng)畫的理論研究現(xiàn)狀[J]. 科技資訊. 2009(31).

[4]沈旭濤. 數(shù)字建筑不朽之城—議虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].四川建筑. 2006(03)

[5]朱慶,盧丹丹,張葉廷.GIS三維可視化在數(shù)字文化遺產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 測(cè)繪科學(xué). 2006(01).

[6]徐孟超. 淺談國(guó)內(nèi)外三維可視化發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代測(cè)繪. 2012(06).

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