徽派民居建筑裝飾數(shù)字化傳承研究
——以程氏三宅為例

胡 浩 （通信作者） 浙江傳媒學(xué)院設(shè)計藝術(shù)學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師

胡 煒 安徽省黃山市屯溪區(qū)圖書館館長，副研究員

陳真富 先臨三維科技股份有限公司工程師

徽州地處皖南盆地中心，黃山以南，天目山以北，古代曾為山越人聚居地。秦代在黟縣置郡名“歙州”，北宋宣和年間，宋徽宗因其年號改歙州為徽州[1]，徽州府下轄歙縣、休寧、祁門、黟縣、績溪和婺源6縣。明代中葉以后徽商勢力興起，為光耀門楣，“賈而好儒”的徽商們回鄉(xiāng)后大興土木，據(jù)《歙縣志》載：“商人致富后，重返故里修祠堂，建園第，重樓宏麗?！盵2]徽商在建筑中融入了自己對住宅布局、內(nèi)部裝飾的巧思，創(chuàng)造出獨特的徽派民居建筑?；张擅窬訉⒛戏礁蓹谑浇ㄖ捅狈剿暮显合嘟Y(jié)合，形成了高脊飛檐、粉墻黛瓦、錯落的馬頭墻和精美的磚木石雕的風(fēng)格特征。歙縣、休寧、祁門、黟縣4縣現(xiàn)隸屬安徽省黃山市，婺源隸屬江西省上饒市，績溪隸屬安徽省宣城市。截至2014年，除婺源、績溪兩縣外，黃山市版圖內(nèi)的徽州區(qū)域，尚有地面歷史文化遺存11000余處[3]。

“有堂皆設(shè)井，無宅不雕花”。徽派民居注重內(nèi)部裝飾，徽州民間藝人充分利用自然地理條件優(yōu)勢，以徽州地域的磚、木、石為材料，發(fā)展出“徽州三雕”的建筑裝飾藝術(shù)[4]，其中磚雕多裝飾在門樓、門罩部位；木雕多裝飾在室內(nèi)木構(gòu)架和門窗部位，而石雕則裝飾在門枕、柱礎(chǔ)和牌坊等部位?！盎罩萑瘛笔艿叫掳伯嬇珊突张砂娈嫷挠绊慬5]，綜合采用線刻、淺浮雕、高浮雕、透雕和圓雕等多種雕刻技法，裝飾題材則涵蓋幾何、植物、動物、人物故事、生產(chǎn)生活、佛道、忠孝節(jié)義、園林山水和吉祥器物等圖案[6]，從而營造出豐富的空間層次和富麗的生活氣息?！盎罩萑瘛钡难b飾內(nèi)容與形式受到明清時期徽州社會政治、宗法禮儀和經(jīng)濟文化等因素影響，反映了明清時期徽州社會群體的生活形態(tài)和審美心理，蘊含著豐富的傳統(tǒng)文化基因，需要在當(dāng)代進行保護、傳承和發(fā)展。

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的進步，建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化保護與傳承在近年來得到迅速發(fā)展。1992年聯(lián)合國教科文組織開始“世界的記憶”項目，在世界范圍內(nèi)推動建筑遺產(chǎn)數(shù)字信息化保護[7]；1997年浙江大學(xué)的CAD&CG國家重點實驗室開展敦煌藝術(shù)的數(shù)字化保護項目[8]；2003年故宮博物院和日本凸版印刷株式會社共同創(chuàng)立故宮文化資產(chǎn)數(shù)字研究所，并發(fā)布故宮VR作品《紫禁城·天子的宮殿》[9]；2012年日本早稻田大學(xué)用三維全景掃描儀制作出鐮倉大佛的數(shù)字信息模型，并借助數(shù)字信息模型重建了毀于1498年的庇護大佛的主殿建筑[10]。本文選擇徽派民居典型代表（程氏三宅）作為研究案例，應(yīng)用激光三維掃描技術(shù)采集程氏三宅中建筑裝飾的原始數(shù)據(jù)，對采集到的幾何數(shù)據(jù)開展再設(shè)計和3D打印，探索當(dāng)代徽派民居建筑裝飾的數(shù)字化傳承方式。

1 程氏三宅建筑布局和建筑裝飾

程氏三宅位于安徽省黃山市屯溪區(qū)原柏樹街的6號、7號、28號（柏樹街現(xiàn)為黃山市商業(yè)步行街），由于三幢徽派民居均為明代始建，建國后居民登記亦均為程姓，故統(tǒng)稱為“程氏三宅”[11]。經(jīng)考證，程氏三宅中的6號宅約建于明代中期（有明代天啟元年程家堂兄弟之間的過戶契約為證），7號宅與28號宅建于明代后期，其中28宅的后廳毀于火災(zāi)，于清代重建，程氏三宅完整保留了明代徽州民居的建筑形制，是徽派民居鼎盛時期的遺物，被北京故宮博物院古建筑學(xué)家傅熹年先生稱為“明代民居之瑰寶”。1981年“程氏三宅”被確定為安徽省級文物保護單位，之后地方政府予以收購、維修和開放。2001年“程氏三宅”被列入第五批全國重點文物保護單位名單。

1.1 程氏三宅的建筑布局

黃山市屯溪區(qū)柏樹街一帶在明代時是徽州程氏家族的聚居地，程氏三宅是明代成化年間由禮部右侍郎程敏政所建的宅院。程氏三宅中的6號宅與7號宅中間由火巷相連，28號宅位于7號宅以東，相距約30 m。程氏三宅均屬磚木結(jié)構(gòu)二層樓房，底層采用抬梁式架構(gòu)，置五架梁于樓層，形成樓廳。每幢均呈“H”型三合院，分前后兩進廂房，屋面覆蓋蝴蝶瓦，東西兩側(cè)的馬頭山墻呈三級封護延伸到屋脊。程氏三宅建筑構(gòu)造嚴謹，磚雕、木雕、石雕、彩畫、書法匾額等裝飾精美，6號宅、7號宅、28號宅的地理方位均坐北朝南偏東，一脊兩堂，前后兩天井，四周馬頭墻封護。其中，6號宅一進五開間，7號宅一進三開間，28號宅由南向北依次為前進、后進、廚房及庭院，前后二天井，廚房與后進由火巷隔開，東西山墻由南向北逐漸內(nèi)收[12]。

1.2 程氏三宅的建筑裝飾

程氏三宅的建筑裝飾非常豐富，如果依據(jù)裝飾部位可分為梁柱裝飾、窗扇裝飾、門墻裝飾；依據(jù)裝飾材料可分為木雕、磚雕、石雕和彩畫；依據(jù)裝飾技法可以分為彩畫、線刻、浮雕、圓雕和鏤雕。程氏三宅的典型建筑裝飾如表1、表2所示，表1是程氏三宅中的梁柱裝飾，表2是程氏三宅中的窗扇裝飾和門墻裝飾。

表1 程氏三宅的梁柱裝飾

表2 程氏三宅的窗扇裝飾和門墻裝飾

依據(jù)上表1、表2可知，程氏三宅中的建筑裝飾以木雕形式為主，磚雕次之，石雕再次之，彩畫限于在梁枋部位使用。這是由于：① 徽派民居室內(nèi)的梁柱、門窗、樓梯等部位與人的視覺、觸覺接觸密切，而這些部位都由木材制作；②木頭材質(zhì)柔軟細膩，容易雕刻出豐富的空間層次和造型細節(jié)；③與磚材、石材相比，中國人更喜歡具有柔軟而富有生命感的木材[13]；④磚雕和石雕由于材料和工藝限制，主要用于門樓、門罩、柱礎(chǔ)、門枕等部位，磚雕、石雕的復(fù)雜程度和表現(xiàn)力均不及木雕。

從表1、表2可以看出，裝飾形式有包袱錦彩畫、梁眉線刻、窗檻浮雕、撐拱圓雕、門樓鏤雕等，程氏三宅的建筑裝飾空間層次多樣。從表1、表2可以看出，裝飾紋樣有梁眉曲線、窗扇萬字幾何紋、雀替草龍紋、叉手的卷草植物紋、撐拱和合二仙的人物紋等，程氏三宅的建筑裝飾紋樣圍繞“吉祥”[14]的寓意從簡單到復(fù)雜、從隱喻到明喻多維度展開，體現(xiàn)出住宅主人對幸福、安寧、美滿生活的心理期許。

2 程氏三宅建筑裝飾數(shù)字化傳承

2020年8月12日，在國家文化和旅游科技創(chuàng)新工程項目《面向中國傳統(tǒng)紋樣當(dāng)代呈現(xiàn)的3D打印技術(shù)體系研究（項目編號2019-006）》的資助下，和黃山市程氏三宅古民居博物館簽訂了技術(shù)協(xié)議，筆者與先臨三維科技股份有限公司的專業(yè)文物掃描團隊一起來到安徽省黃山市商業(yè)步行街上，對程氏三宅中的“徽州三雕”建筑裝飾開展三維掃描科學(xué)研究。

程氏三宅的數(shù)字化傳承分為兩個步驟：第一，在程氏三宅中選擇適宜的建筑裝飾構(gòu)件，采用手持式激光掃描設(shè)備采集程氏三宅中木雕、磚雕和石雕的原始幾何數(shù)據(jù)，并通過Geomagic Essentials等CAD軟件對原始數(shù)據(jù)進行拼接、修補，獲得完整的三維掃描模型；第二，將拼接、修補完整的三維掃描模型導(dǎo)入Zbrush三維設(shè)計軟件，并通過切割、打散、重構(gòu)的當(dāng)代設(shè)計方法開展再設(shè)計，獲得室內(nèi)擺件、飾品等文創(chuàng)產(chǎn)品的設(shè)計方案，最后通過3D打印進行制作。

2.1 程氏三宅建筑裝飾的三維掃描

由于程氏三宅中的“徽州三雕”裝飾構(gòu)件分布在建筑的多個不同部位，而且大多為小尺寸空間對象，先臨三維科技股份有限公司的三維掃描團隊采用多功能手持3D掃描儀（EinScan Pro 2X Plus）和配套的后臺筆記本電腦工作站，手持式3D掃描儀的自帶光源采用三色LED燈，在精細掃描模式下工作時，掃描精度最高達0.05 mm，掃描速度為20幀/s[15]，可以支持的數(shù)據(jù)格式包括OBJ、STL、ASC、PLY、P3和3MF等。在適合的光照條件下，通過可移動扶梯的支撐，先臨三維的文物掃描工作人員針對程氏三宅的門墻、窗扇、梁柱、瓦當(dāng)?shù)嗡炔课坏摹盎罩萑瘛辈杉瘮?shù)據(jù)，如圖1、2、3所示。

圖1 手持掃描儀

圖2 護凈檻窗掃描

圖3 門樓額枋掃描

從8月12日開始，一直到8月13日中午（程氏三宅古建筑夜間不能通電照明），筆者和先臨三維文物掃描團隊針對程氏三宅的10多處“徽州三雕”裝飾構(gòu)件進行了三維掃描，回到杭州后，將采集到的幾何數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geomagic Essentials等CAD軟件中經(jīng)過兩個多星期的拼接、修補等后期處理，獲得了一系列的“徽州三雕”的三維數(shù)據(jù)模型（多邊形面片），如圖4所示。圖4中放置了8個具代表性的“徽州三雕”三維掃描模型，其中包括護凈窗木雕下檻、門樓仿雀替磚雕、云頭如意磚雕、門樓下枋石雕雙獅戲球石雕、蓮花石雕柱礎(chǔ)、草龍木雕雀替、木雕和合二仙的撐拱等。

2.2 程氏三宅建筑裝飾再設(shè)計和3D打印

獲得圖4所示的8個三維掃描模型之后，筆者所在的浙江傳媒學(xué)院的師生工業(yè)設(shè)計團隊經(jīng)過認真研究與分析，選擇其中的門樓仿雀替磚雕、云頭如意磚雕、蓮花石雕柱礎(chǔ)、瓦當(dāng)?shù)嗡@4個三維掃描模型開展再設(shè)計。首先將這4個模型導(dǎo)入Zbrush軟件，實施切割、打孔、拼接等當(dāng)代設(shè)計方法，如圖5所示。然后將設(shè)計完的三維模型轉(zhuǎn)化為STL標準格式并進行三維切片。

圖4 程氏三宅建筑裝飾的三維掃描模型

圖5 三維掃描模型的Zbrush再設(shè)計

3 結(jié)語

徽派民居是我國傳統(tǒng)民居建筑重要流派，其中以“徽州三雕”為代表的建筑裝飾體現(xiàn)出高超的工藝水準和豐富的文化內(nèi)涵。當(dāng)代傳統(tǒng)建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化傳承發(fā)展迅速，因此針對徽派民居建筑裝飾開展數(shù)字化傳承研究具有重要意義。在實地調(diào)研的基礎(chǔ)上，筆者和先臨三維的文物掃描團隊針對程氏三宅10余個“徽州三雕”裝飾部件進行三維掃描，采集原始數(shù)據(jù)，并將采集到的原始數(shù)據(jù)進行拼接修補，獲得計算機三維數(shù)據(jù)模型。在獲得程氏三宅的建筑裝飾三維模型的基礎(chǔ)上，筆者帶領(lǐng)工業(yè)設(shè)計團隊將“徽州三雕”的三維模型導(dǎo)入Zbrush軟件后開展再設(shè)計，按照當(dāng)代人的審美偏好和文化心理，設(shè)計出室內(nèi)擺件、吊墜、墻飾和筷架4個文創(chuàng)產(chǎn)品，并進行了設(shè)計模型的3D打印，希望能夠為相關(guān)研究提供借鑒。