數(shù)字技術在工業(yè)文化遺產保護中的應用研究

譚圓媛　李悅

中圖分類號：TU984.114 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2021）09-0135-02

1 數(shù)字技術概念界定

數(shù)字技術，是一項與計算機緊密聯(lián)系的科學技術，也稱數(shù)字控制技術。運用計算機設備將接受到的信息轉化為二進制進行識別，然后對數(shù)據(jù)進行加工處理，再轉化為信息輸出，由于在運算、存儲等環(huán)節(jié)中要借助計算機對信息進行編碼、壓縮、解碼等，因此也稱為數(shù)碼技術、計算機數(shù)字技術等。數(shù)字技術近些年發(fā)展迅速，在社會的各個領域都有廣泛的應用。

數(shù)字技術中以虛擬現(xiàn)實技術（簡稱VR技術）和增強現(xiàn)實技術（簡稱AR技術）的應用最為廣泛。以故宮VR《紫禁城· 天子的宮殿》為例，其首先對故宮主要古代建筑和珍藏文物的形式、結構特征、表面裝飾，以及建筑藝術元素等進行準確、系統(tǒng)地采集和再現(xiàn)，建立完整的數(shù)字模型及數(shù)據(jù)庫，然后用VR技術通過投影儀將建筑內部構造投影在曲形屏幕上。通過虛擬沉浸式的展示方式，讓參觀者身臨其境地體驗古建筑的魅力。AR技術則是利用計算機技術將虛擬信息疊加到現(xiàn)實生活中。以百度地圖APP、AR步行導航功能為例，使用者進入步行頁面，點擊實景導航就可以在手機屏幕上看到實時街景。

2 工業(yè)文化遺產概述

工業(yè)文化遺產是指具有歷史學、社會學、建筑學及科研價值的工業(yè)文化遺存。其包含建筑物、機械、車間、作坊、倉庫，以及一些與工業(yè)有關的社會性的活動場所，也包括工藝流程、數(shù)據(jù)記錄、企業(yè)檔案和工業(yè)發(fā)展過程中形成的文化精神。

城市中的工業(yè)文化遺產是一個城市發(fā)展的見證者，承載著獨屬于這個城市的歷史記憶和文化沉淀。在城市化發(fā)展的進程中，一些老工業(yè)廠址面臨著被廢棄和拆除的問題，城市中工業(yè)文化遺產的保護顯得尤為迫切。

3 數(shù)字技術在工業(yè)文化遺產保護中應用現(xiàn)狀

工業(yè)文化遺產保護起源于英國，并在歐洲各國得以發(fā)揚，形成許多工業(yè)文化遺址保護與再利用成功的案例。具有代表性的工業(yè)文化遺產保護案例多集中于對遺址的改造。以英國鐵橋峽谷項目為例，該項目將鐵橋峽谷一帶廢棄的工廠作坊改造成不同主題的博物館，并建立具有保護性的工業(yè)文化遺址。而國內工業(yè)文化遺產保護成功的案例也頗為豐富，如北京798 藝術園區(qū)、沈陽鐵西工業(yè)區(qū)和廣東中山岐江公園等，這些都是通過對舊工業(yè)文化遺址進行改造而形成的新型產業(yè)園區(qū)。

然而，工業(yè)文化遺產的數(shù)字化保護案例則少有代表之作，但有相當數(shù)量學者和設計人員對該領域投來關注的目光，并產生了一系列理論研究和設計暢想。在《淺談溫州礬礦工業(yè)文化遺產數(shù)字化保護》的研究過程中，王慕抽對礬礦的區(qū)位發(fā)展因素進行分析，提出建立數(shù)據(jù)庫和數(shù)字化博物館。數(shù)字化博物館的建立可以實現(xiàn)文物展示的精確性和豐富性，使文化的傳播不受時間和空間的限制。在《礦冶遺產保護中VR 技術的應用——以黃石華新水泥廠舊址為例》一文中對華新水泥廠的數(shù)字化進行研究和探討。這一案例為漢陽鐵廠的數(shù)字化提供了思路和技術上的借鑒。

隨著人們對工業(yè)文化遺產保護意識的加強，很多工業(yè)文化遺產得到了更新和保護，但是通過數(shù)字技術對工業(yè)文化遺產進行保護的優(yōu)秀案例依舊較少。

4 數(shù)字技術在漢陽鐵廠工業(yè)文化遺產保護中的應用

漢陽鐵廠于1890年成立，位于湖北省武漢市漢陽漢鋼片區(qū)。于1921年全部停產，鐵廠主要設備被遷往重慶。1952年，漢陽鋼廠在漢陽鐵廠火藥廠原址上新建，并建立了張之洞與漢陽鐵廠博物館。在2002年張之洞與漢陽鐵廠博物館對部分文物進行了收集和展示。在2010年武漢市政府提出重建博物館并更名為張之洞與武漢博物館。博物館的建設采用了可持續(xù)發(fā)展技術、全鋼結構和全鋼表皮，整體建筑有較強的現(xiàn)代工業(yè)風格，但內部數(shù)字化的建立并不完善。數(shù)字技術應用的核心應以人為本，進行數(shù)字化的過程中不能片面的對工業(yè)遺產展示的形式和流程進行復制，失去本身的歷史性和傳承性。因此，在數(shù)字技術應用前期需展開充分的調研，要全方位、多角度的了解漢陽鐵廠，并在此基礎上結合現(xiàn)代審美進行更具發(fā)展性的建設。

4.1 建立數(shù)字信息數(shù)據(jù)庫

規(guī)范、有序、全面、標準的數(shù)據(jù)庫是一切數(shù)字技術應用的基礎和核心。數(shù)字作品的展示更需要建立完善的數(shù)據(jù)庫，因此需要大量收集并整理漢陽鐵廠的相關資料。

在漢陽鐵廠影像資料采集的過程中要注意以下幾點：第一，采集現(xiàn)場實物圖片時，使用高精度的數(shù)碼設備，統(tǒng)一器材;第二，注意文件格式的儲存;第三，通過互聯(lián)網(wǎng)搜索、老舊照片征集、相關歷史資料的查閱，獲取文物遺產圖片。在前期數(shù)據(jù)采集完成后，后期要注重信息儲存和管理，做好備份。同時可以從民間入手，對當?shù)厝撕驮诠S工作過的人員進行采訪，并做好歷史記錄。

4.2 建立數(shù)字虛擬博物館

數(shù)字虛擬博物館的展示可以將遺失的部分與博物館中陳列的文物互相作為補充，使參觀者不受時間、空間、環(huán)境，地理區(qū)域的限制。

在創(chuàng)建的影像信息數(shù)據(jù)庫中，檢索可參考的圖片，通過3DSMAX 建模的方式，對漢陽鐵廠舊址全景進行初步復原。進行3D模型的建造時要注意以下幾點：第一，建模的場景要符合原場景，從多個角度檢查模型的準確度;第二，在紋理貼圖的制作時要選取高清圖片素材，使用VRay材質球，使材質肌理更加真實;第三，布置場景燈光時，使用VRay燈光，注意燈光參數(shù)的設置，整體光感氛圍的營造;第四，在攝像機動畫的制作中，要注意鏡頭的運動，蒙太奇手法的使用;第五，在渲染時先對單張圖片的質量進行精確測試，做好最佳參數(shù)記錄。

在已經建立好的模型的基礎上，在模型內部，利用數(shù)據(jù)庫中的資料，對漢陽鐵廠冶鐵的過程進行動畫的制作，使參觀者可以清晰地了解冶煉鋼鐵的完整步驟，加深對冶鐵文化的認識和理解。采用VR 虛擬技術，通過投影儀將其投影在曲形屏幕上對動畫進行展示，將該部分的展示設置在實體的博物館內。參觀者只需要走到曲形屏幕前便可參觀，聲畫同步具有獨特的體驗效果。

除此之外，也可以利用公眾號，打造線上VR虛擬展廳，使參觀者足不出戶就能360 度全方位欣賞展覽，進行全方位、全媒體、全景式網(wǎng)上展示，體驗到博物館的文化魅力。

4.3 開發(fā)數(shù)字文化創(chuàng)意產品

僅對于博物館中物品進行單一的陳列缺乏創(chuàng)意，通過文化創(chuàng)意產品的制作可以使展覽的內容更具有多樣性，形式更具有新穎性。因此，可以將數(shù)字文化產品與文物史料的展示相結合作為開發(fā)項目。

《張之洞與漢陽鐵廠》系列繪本采用圖文結合的方式更清晰直觀地展示了張之洞與漢陽鐵廠的發(fā)展歷史。在制作過程中要注意以下幾點：第一，在影像數(shù)據(jù)庫中找到適合參考的圖片資料;第二，充分了解張之洞與漢陽鐵廠的歷史故事，在繪本語言表達時盡量做到表意明確;第三，確定好畫面風格，注重整體配色。

并對繪本制作進行初步構思，第一跨頁畫面展示張之洞的卡通化形象，用親切的口吻結合易于理解的文字對張之洞進行介紹;第二跨頁畫面展示出漢陽鐵廠的整體面貌，表現(xiàn)出漢陽鐵廠的宏偉氣勢，介紹漢陽鐵廠在中國近代起到的作用;第三跨頁畫面刻畫鐵廠工人工作的情態(tài)，傳遞出能吃苦、不怕累的鋼鐵精神;第四跨頁對煙囪上排出的滾滾白煙進行刻畫，并對每日的煉鋼產量進行文字描述，依照這種方式選取有代表性的畫面結合文字完成整個繪本的繪制，最后配音頻解說。

除了繪制數(shù)字繪本，動態(tài)插畫也是較好的載體。動態(tài)圖形使畫面表達更為生動也更有靈性，加強參觀者的視覺體驗和情感體驗。在制作過程中注意以下幾點：第一，利用Photoshop或者SAI軟件畫靜幀圖時，注意圖形分層，分別繪制到單獨的圖層上;第二，將繪制好的圖形導入After Effects軟件中，進行動畫制作時也要注意插畫配色的處理;第三，注意圖形運動過程中圖片幀數(shù)的設置。

在展陳中利用了各種高科技手段，將多媒體組合等各種展示形式與文物史料展示結合陳列，能給觀眾帶來新的視覺感受，呈現(xiàn)出新的展覽效果。

5 結語

在數(shù)字技術快速發(fā)展的今天，人們看待事物的方式和方法都有很大的變化，數(shù)字技術的應用有很強的現(xiàn)實意義。相信在今后的實踐過程中新的技術手段一定會為工業(yè)文化遺產的保護和開發(fā)提供新思路，并打開新的局面。