歷史文化街區(qū)四位一體數(shù)字化保護(hù)模式研究

郭熙，卞小燕，榮梅娟

（南通科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 南通 226001）

前言

國家近年來對“歷史文化街區(qū)”的保護(hù)越來越重視，對其中的文物、遺址等也采取了各種搶救的措施，以南通為例，我們熟悉的寺街街區(qū)、西南營街區(qū)、唐閘湯家巷街區(qū)等，多已經(jīng)進(jìn)行了不同程度地保護(hù)與搶救，目前湯家巷已經(jīng)基本完成，整體面貌煥然一新，做舊如舊，寺街和西南營的原住居民都已經(jīng)陸續(xù)遷出，不久后將啟動保護(hù)措施。

但是，傳統(tǒng)的、依靠人工的、手工化的保護(hù)措施比較單一，傳播效率和效果都有較大的局限性，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景下已經(jīng)不能夠與時俱進(jìn)。我們團(tuán)隊嘗試了多種數(shù)字化保護(hù)的模式對歷史文化街區(qū)進(jìn)行文化的傳播，數(shù)字化可以方便人們能隨時隨地、沉浸式、全方位、多視角、更系統(tǒng)、互動地、寓教于樂地接觸歷史文化?！八奈灰惑w”則是利用四種流行的三維數(shù)字化技術(shù)與方法（街區(qū)博物館主題APP、720 交互實景全景、虛擬現(xiàn)實沉浸式體驗、三維漫游動畫復(fù)原場景），對歷史古街區(qū)進(jìn)行全方位、多手段、多角度的展現(xiàn)與保護(hù)。

1 歷史文街區(qū)概述

“歷史文化街區(qū)”是經(jīng)省、自治區(qū)、直轄市人民政府核定公布的應(yīng)予重點保護(hù)的歷史地段，它承載著數(shù)百上千年的文明，是一個地區(qū)歷史與文化發(fā)展的見證，其一般有悠久的歷史、大量的文物古跡或者遺址。本文就歷史文化街區(qū)的四種數(shù)字化保護(hù)模式進(jìn)行闡述。

2 四種數(shù)字化保護(hù)模式概述（以寺街為例）

2.1 街區(qū)博物館主題APP

APP 是目前很流行的網(wǎng)絡(luò)傳播媒介，有大量的博物館與文化傳播機(jī)構(gòu)借助APP 保護(hù)與傳播文化，如著名的故宮博物院等。線上博物館的優(yōu)勢是便于傳播、內(nèi)容系統(tǒng)、形式多樣化、豐富的交互體驗、兼容多種媒體形式等。

寺街博物館APP 包含了書院學(xué)校、世家名居、老巷名人、革命遺跡等菜單模塊，人們可以點擊菜單進(jìn)入下一級目錄繼續(xù)參觀，可也以在首頁呈現(xiàn)的寺街地圖上選擇要游覽的地點，兩種索引方式能滿足人們不同的需求。數(shù)字博物館中的分類索引相對系統(tǒng)和完整，以南通市政府牽頭出版的《寺街》為綱，文字內(nèi)容大部分取自于這本書，圖片大部分由團(tuán)隊成員拍攝，少量取自網(wǎng)絡(luò)，街景實景視頻多為團(tuán)隊拍攝，歷史講述視頻選自南通電視臺的寺街專題。所有文字講解，都同時配有語音，語音可以開啟和關(guān)閉，人們可以根據(jù)需求選擇。博物館最大的好處是能融合各種形式的媒體和小程序，除了以上的多媒體，還能置入交互小游戲，能寓教于樂，極大吸引了青少年與兒童的興趣。其中有一款小程序是這樣設(shè)計的：寺街街區(qū)中有多條巷子，每條巷子又有各種遺址與文物，小程序顯示了一張地圖，各種文物與遺址做成小圖標(biāo)放置屏幕左側(cè)，可以拖拽進(jìn)入地圖相應(yīng)的位置，游戲結(jié)束時可以提示得分情況，可以單人玩，也可以兩人競速，PK 感十足。

綜上所述，街區(qū)博物館主題APP 有如下特點：形式豐富多樣、能融入各種媒體、更容易系統(tǒng)展示文化和傳播文化，既能給青少年帶來交互的樂趣，也能為科研與學(xué)術(shù)工作者提供史料參考。

2.2 720 全景街區(qū)表現(xiàn)

720 全景技術(shù)是借助了全景攝像機(jī)與720 云平臺，實地取景，將全景呈現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。寺街根據(jù)文物與遺址的位置，720 全景共取景20余處，平臺中有導(dǎo)航、沙盤導(dǎo)覽（如圖1 所示，寺街沙盤導(dǎo)覽）、語音講解、圖片展示等功能（如圖2 所示，全國第一所女子師范學(xué)校）。

圖1 寺街沙盤導(dǎo)覽

圖2 全國第一所女子師范學(xué)校

實景720 全景展示的優(yōu)點在于完全忠于現(xiàn)實，是現(xiàn)實的客觀呈現(xiàn)，記錄內(nèi)容真實、詳細(xì)，可以讓文物保護(hù)部門結(jié)合全景常年對現(xiàn)實物體進(jìn)行對照保護(hù)和監(jiān)督，如有倒塌、剝落、損毀、遺失等情況能及時發(fā)現(xiàn)，并能盡量按照原貌修復(fù)。缺點是，有的違建、城市牛皮癬、違規(guī)占用消防通道等各類負(fù)面的現(xiàn)象同時也呈現(xiàn)在平臺上。所以，此種方式最好是能在規(guī)范與合理治理的情況下展開素材收集。

720 全景的拍攝對硬件要求相對較高，和其他三種方式相比，是最“貴”的項目。全景的拍攝一般有兩種方式：第一種較為便利，也是學(xué)生團(tuán)隊選用的方法，就是利用全景攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，全景攝像機(jī)的優(yōu)勢是方便、快捷，缺點也很明顯，就是像素不夠高，畫質(zhì)沒有單反好，細(xì)節(jié)記錄不是很到位，團(tuán)隊選用的是理光的高端攝像機(jī)，像素是目前市場上最高的；第二種是利用全景云臺和單反相機(jī)、魚眼鏡頭相結(jié)合，在拍攝一圈共計20 張以后，后期合成出全景照片，雖然此方法的畫質(zhì)很好，但是因為技術(shù)要求高，操作時間長，故未采用。

2.3 虛擬現(xiàn)實表現(xiàn)

寺街的虛擬現(xiàn)實作品已經(jīng)完成，目前有18 個視角點。虛擬現(xiàn)實可以實現(xiàn)沉浸式體驗，全視角觀察，并且有交互功能，可以推開門，走進(jìn)屋。

虛擬現(xiàn)實和上文提到的720 全景有相似，也有不同，它們各有特點，是互補的作用：相似之處在于，都可以全方位無死角地觀察，區(qū)別在于720 全景是實景，而虛擬現(xiàn)實是通過三維建模做出來的虛擬景象。虛擬現(xiàn)實的優(yōu)點在于可以適當(dāng)?shù)孛阑瘓鼍?，將實景中的各種有礙視覺甚至違章搭建的物體去除掉，可以加入交互，720 全景中物體是無法移動的但是虛擬現(xiàn)實可以，虛擬現(xiàn)實可以增加生活氣息，能夠根據(jù)場景的需要適當(dāng)加入人物，古代生活器具等等，可以讓作品更加接近藝術(shù)上的真實，更有感染力和吸引力。

在設(shè)計與制作流程上和720 全景也有諸多區(qū)別，團(tuán)隊前后經(jīng)歷了以下步驟：在寺街遴選完視角點后，利用卷尺和激光測距儀測繪周邊的每個細(xì)節(jié)，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在三維軟件中建立三維模型，墻面、地面、門、窗等為了和實景盡量接近，所以拍攝實地實景，將圖片貼在三維模型上，輸出全景后，進(jìn)入UNITY 3D 軟件進(jìn)行虛擬場景設(shè)置，在全景中融入一些交互成分，讓作品更具真實感與沉浸感。

以寺街為例，在石橋頭的位置，作品中去掉了電線桿和數(shù)以百計的電線，幾處空調(diào)外機(jī)、防盜窗也都換成了古典窗戶的式樣，古井的周邊也適量種了些花草，在西邊和南邊靠墻的地方擺放了一些生活器具，更有生活氣息，仿佛一下子回到了過去，讓觀眾有了更好地體驗，如圖3 寺街石橋頭場景美化。虛擬現(xiàn)實表現(xiàn)是藝術(shù)加工過的現(xiàn)實，更具美感和藝術(shù)上的真實，給觀眾另一番體驗。

圖3 寺街石橋頭場景美化

2.4 三維漫游動畫

寺街漫游動畫作品已經(jīng)在由江蘇省教育廳主辦的2020 年省大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)文化節(jié)動漫組中獲獎。三維漫游的前期工作和虛擬現(xiàn)實是重復(fù)的，都要經(jīng)歷測繪、三維建模、拍攝、模型貼圖的環(huán)節(jié)，只是最后是設(shè)置漫游路徑，讓觀者像觀看電影一樣，欣賞寺街漫游動畫。

漫游動畫的特點是不帶交互性，只能被動地按照作者設(shè)置好的線路觀看，優(yōu)點是作者可以將重點區(qū)域挨個漫游一遍，帶有“強制性”地讓觀眾不遺漏地、系統(tǒng)地觀看，這種方式更適合喜歡被動接收，懶于主動探究的觀眾。漫游動畫是一種在最短時間內(nèi)，快速了解和熟悉街區(qū)文化的方式，配有講解的情況下，如同觀看記錄片，比以上三種更有輕松、歡快的體驗。

漫游動畫的設(shè)計與制作中，一般要考慮到以下因素：動畫時長不宜太長或者太短，太長會讓人疲憊、疲倦，由于是被動接受，所以時間一長，難免會走神，控制在15 分鐘以內(nèi)為宜；時間也不宜過短，過短的視頻不能充分展示街區(qū)文化；因為時長有限，走路線要有詳有略，有重點，有的則一帶而過；所選擇的線路要有規(guī)律，比如順時針或者逆時針，從外圍到內(nèi)部逐步深入等等，因為寺街和西南營的小巷過多，鏡頭任意走街串巷容易把觀者方位搞糊涂，鏡頭的選擇，路線的選擇要有邏輯性和規(guī)律性。寺街動畫的路線從主巷入口處開始，由南向北首先貫穿主巷，從頭至尾，期間經(jīng)過黃耀曾院士故居和范氏故居時順帶進(jìn)去轉(zhuǎn)了一圈，然后沿著侯家巷一路向西，整體的順序是逆時針，從外圍到內(nèi)部逐步深入，路過重點區(qū)域，進(jìn)去轉(zhuǎn)一圈后繼續(xù)在巷中行走，如圖4 所示，侯家巷拐彎口街景漫游。

圖4 侯家巷拐彎口街景漫游

3 總結(jié)

省級歷史文化街區(qū)是個文化的寶庫，政府目前動用了各種手段開始了實體保護(hù)，筆者帶領(lǐng)團(tuán)隊嘗試了對寺街街區(qū)用四種模式進(jìn)行數(shù)字化保護(hù)，四個作品均已完成，其中漫游動畫作品獲得省級獎項。四種模式各有所長，相互結(jié)合，取長補短，全方位、多角度地考慮到文化傳播的過程，希望能對同行有一定的啟發(fā)。江蘇省高校哲社基金“基于三維數(shù)字化技術(shù)的南通歷史文化街區(qū)保護(hù)與傳承研究”（項目編號：2019SJA1537）。