鞍山工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)研究

高曉允，汪海鷗，王舒陽(yáng)

(1.遼寧科技大學(xué) 建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院,遼寧 鞍山 114051；2.上海華為技術(shù)有限公司，上海 201206)

1 引言

鞍山擁有豐富的礦產(chǎn)資源，是東北地區(qū)最大的鋼鐵工業(yè)城市，被譽(yù)為“共和國(guó)鋼鐵長(zhǎng)子”。鞍山市內(nèi)有很多工業(yè)遺產(chǎn)，伴隨科技發(fā)展引起的生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)換，這些工業(yè)建筑及進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的區(qū)域被廢棄而閑置。當(dāng)下，在城市和科技的快速發(fā)展下，對(duì)于工業(yè)遺產(chǎn)進(jìn)行合理化、高效性的保護(hù)是一直以來(lái)的關(guān)注點(diǎn)，實(shí)施保護(hù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更加具有時(shí)代性、科技性、可持續(xù)性的效果，滿足長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展需求，需要重點(diǎn)思考。在進(jìn)行工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)過(guò)程中，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)了人與環(huán)境間的關(guān)系，創(chuàng)新了人與環(huán)境的交互模式，拓寬了更加精準(zhǔn)的信息獲取渠道[1]。比如地理信息系統(tǒng)(GIS)為專(zhuān)業(yè)人員提供空間信息的分析處理，BIM技術(shù)進(jìn)行信息儲(chǔ)存、整理、分析，建立模擬的三維模型，為工業(yè)遺產(chǎn)的保護(hù)提供信息管理和數(shù)據(jù)上的支持，為保護(hù)再利用提供有力的依據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)的應(yīng)用，豐富了生活形式，建立起現(xiàn)實(shí)和虛擬世界的連接，提供了諸多可能性?？梢哉f(shuō)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，不管是從發(fā)揮保護(hù)作用的功能上還是滿足公眾需求上，都是值得去重點(diǎn)研究和發(fā)展。

2 鞍山工業(yè)遺產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀

近代優(yōu)秀的建筑和工業(yè)遺產(chǎn)成就了鞍山獨(dú)特的城市風(fēng)格，鞍山工業(yè)遺產(chǎn)包括廠房、工業(yè)構(gòu)筑物、用于工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備，以及與工業(yè)相關(guān)的附屬建筑，分布范圍廣，數(shù)量多，大概有50處左右，分布呈現(xiàn)“大分散，小聚集”，共有4個(gè)遺產(chǎn)片區(qū)，分別是市中片區(qū)，鞍鋼片區(qū)、北部片區(qū)和南部礦山區(qū)(圖1)[2]。集中于市中區(qū)的多為與工業(yè)活動(dòng)相關(guān)的附屬建筑，比如臺(tái)町歷史文化街區(qū)、東山賓館建筑群、井井寮、焦耐院辦公樓等，這類(lèi)建筑位于城區(qū)中心，地理位置優(yōu)越，交通便利，人流量較大。作為優(yōu)勢(shì)地段的建筑更應(yīng)該加以建設(shè)和保護(hù)，充分發(fā)揮其功能價(jià)值。鞍鋼片區(qū)和北部片區(qū)是集中的工業(yè)片區(qū)，進(jìn)行直接的生產(chǎn)活動(dòng)建筑較多地分布在這兩個(gè)區(qū)域，具有很高的歷史價(jià)值、科技價(jià)值和未來(lái)的發(fā)展價(jià)值。但是存在保護(hù)力度不夠的狀況，有些工業(yè)遺產(chǎn)一直荒廢著，不被關(guān)注。其中保護(hù)較好的是由舊廠房改造而來(lái)的鞍鋼博物館，但也因其位置遠(yuǎn)離市中城區(qū)，和城市之間缺乏交流，所以與城市的空間聯(lián)系性差。南部礦山區(qū)工業(yè)遺產(chǎn)和礦山景觀資源豐富，很適合開(kāi)發(fā)成旅游公園勝地，具有很大潛力。

3 工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

3.1 注重真實(shí)性，強(qiáng)調(diào)真實(shí)再現(xiàn)

在進(jìn)行工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)過(guò)程中，保證工業(yè)遺產(chǎn)的真實(shí)性至關(guān)重要。真實(shí)性表達(dá)能直觀地展現(xiàn)其歷史面貌，了解背后的歷史故事。通過(guò)多種掃描技術(shù)進(jìn)行資料數(shù)據(jù)的采集，利用數(shù)字化技術(shù)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，獲取到三維的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，精確記錄物體的外形，利用3D建模還原其真實(shí)場(chǎng)景，進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的完整保存(圖2)[3]。一方面，可以呈現(xiàn)出日常很難接觸到的或者已經(jīng)遭到破壞的工業(yè)遺產(chǎn)的原本狀態(tài)；另一方面，也是為今后的保護(hù)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也預(yù)防發(fā)生意外時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行再現(xiàn)還原。

3.2 增強(qiáng)互動(dòng)性 提供沉浸式體驗(yàn)

通過(guò)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行的展示具有直觀性和有效

圖1 鞍山各地區(qū)工業(yè)遺產(chǎn)類(lèi)型分布

圖2 數(shù)字化信息采集過(guò)程

性。能夠?qū)崿F(xiàn)虛實(shí)結(jié)合和提供交互體驗(yàn)，既提供了方便又具有趣味性。像AR、VR、MR類(lèi)數(shù)字化技術(shù)能化虛擬空間為真實(shí)再現(xiàn)，提升人們的主動(dòng)參與性，將自身充分的融入到環(huán)境中，更加準(zhǔn)確、主動(dòng)地接受信息，能同步感受歷史或是未來(lái)的情境，以更加有趣的形式來(lái)加深人們對(duì)所轉(zhuǎn)達(dá)知識(shí)的理解。在工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)中運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，可以將已經(jīng)遭到破壞的遺產(chǎn)進(jìn)行虛擬再現(xiàn)，增強(qiáng)工業(yè)遺產(chǎn)與人之間的互動(dòng)，在指定場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置VR體驗(yàn)區(qū)或者制作VR視頻，以二維碼的方式進(jìn)行掃描觀看，方便快捷。

3.3 提高宣傳度，促進(jìn)廣泛傳播

對(duì)于工業(yè)遺產(chǎn)的保護(hù)需要社會(huì)各界人士的支持和重視，但是基于一些時(shí)間或者地域等因素，大多數(shù)情況下人們?nèi)狈?duì)這方面的認(rèn)識(shí)和關(guān)注，也沒(méi)有更多便捷的途徑能有更深入地了解。通過(guò)數(shù)字化管理，可以對(duì)工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)的具體設(shè)計(jì)規(guī)劃、場(chǎng)景信息等進(jìn)行系統(tǒng)講解，以及一些虛擬場(chǎng)景的建立和相關(guān)的文化信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以得到更廣泛地傳播，拓寬了公眾參與的途徑，增加了公眾對(duì)于環(huán)境的感知方式，方便了線上參與，擴(kuò)寬了宣傳渠道。

4 鞍山工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)應(yīng)用

4.1 數(shù)字化空間的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

工業(yè)遺產(chǎn)一般空間跨度大，開(kāi)敞開(kāi)闊，高度和進(jìn)深上尺度大，利用靈活性強(qiáng)。對(duì)其進(jìn)行的改造再利用，一般改造為展覽館、博物館等展示類(lèi)空間。最常見(jiàn)的就是分展廳進(jìn)行文字、圖片、實(shí)物的展示，但僅有基本的展示難以引起觀眾的興趣，也進(jìn)一步削弱了宣傳的效果。數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)的交互，創(chuàng)新出新的展現(xiàn)形式，可以在建筑環(huán)境內(nèi)部進(jìn)行全息投影的設(shè)計(jì)，融合光、電、影像、聲音多種數(shù)字化技術(shù)，給人一種穿梭時(shí)空、身臨其境的神奇感受，與人直接互動(dòng)，和歷史對(duì)話，可以說(shuō)是非常直接有效的表達(dá)方式。在鞍山鞍鋼博物館內(nèi)，就可以在特定區(qū)域內(nèi)采用投影技術(shù)，通過(guò)投影，結(jié)合語(yǔ)音文字，講述鞍鋼的發(fā)展史、鞍鋼的輝煌成就等。這種表達(dá)方式，豐富了整體空間的表現(xiàn)形式，極具科技感和震撼力，給人的印象更加深刻，對(duì)展示內(nèi)容的吸收更加主動(dòng)和有效(表1)。

表1 數(shù)字化空間設(shè)計(jì)形式

4.2 工業(yè)遺產(chǎn)設(shè)備的展示

工業(yè)遺產(chǎn)設(shè)備是工業(yè)遺產(chǎn)所特有的，反映當(dāng)時(shí)工業(yè)的發(fā)展水平和工藝。其設(shè)備方面的保護(hù)和記錄對(duì)于工業(yè)遺產(chǎn)真實(shí)性的考察具有重要意義。鞍山市內(nèi)的工業(yè)遺產(chǎn)設(shè)備大都用于展示，除了實(shí)物展示和文字介紹以外，也可以利用數(shù)字技術(shù)增加與人之間的互動(dòng)。如鞍鋼博物館前的鋼鐵主題公園內(nèi)有很多類(lèi)似的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，可以基于設(shè)備專(zhuān)業(yè)的功能，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行三維影像的展示，講述歷史，演示生產(chǎn)過(guò)程?；蛘邔讉€(gè)在一條生產(chǎn)線上的設(shè)備編成展示小組，通過(guò)功能演繹，帶來(lái)了多感官體驗(yàn)的互動(dòng)性，給人更直觀和詳細(xì)的解釋說(shuō)明(圖3)。

4.3 非物質(zhì)文化的傳播

鞍山市因其豐富的礦產(chǎn)資源，從戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就開(kāi)始進(jìn)行冶鐵生產(chǎn)活動(dòng)。一直到鞍鋼的成立，工業(yè)的逐步發(fā)展給鞍山帶來(lái)了鋼鐵文化。工業(yè)遺產(chǎn)是其鋼鐵文化在物質(zhì)方面的外在表現(xiàn)，鞍鋼的鋼鐵文化是其人文精神內(nèi)核。通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，可以化精神為外象，利用數(shù)字化技術(shù)可以更加完整、精確地呈現(xiàn)所述內(nèi)容。利用模擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，可以化抽象為具體，轉(zhuǎn)靜態(tài)為動(dòng)態(tài)。使用動(dòng)態(tài)影像講述鞍鋼精神，進(jìn)一步加強(qiáng)宣傳力度，同時(shí)也可以讓更多人參與到文化的宣傳當(dāng)中，有利于資源的廣泛共享。如通過(guò)AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行工藝流程的演示，可以通過(guò)人的觸摸指令來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的運(yùn)作，親身角度去體驗(yàn)操作過(guò)程。通過(guò)視頻的動(dòng)態(tài)演繹講述鞍鋼歷史，演繹英雄模范人物故事，沉浸式的展示更易激發(fā)人們內(nèi)心的共鳴和感慨。

圖3 三維影像展示內(nèi)容

4.4 數(shù)字化線上功能的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)成為獲取信息最便捷和實(shí)用的途徑，數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)給生活提供了更多的可能性。在進(jìn)行實(shí)地游覽的過(guò)程中，可以通過(guò)手機(jī)識(shí)別或者地理定位系統(tǒng)，進(jìn)行虛擬的導(dǎo)覽包括語(yǔ)音的播報(bào)，能夠在手機(jī)上就實(shí)現(xiàn)知識(shí)的補(bǔ)充和獲取。提供區(qū)域內(nèi)的AR導(dǎo)視圖，進(jìn)行整個(gè)空間的布局和前進(jìn)方向的智能導(dǎo)覽，展示所處區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)景，前后景點(diǎn)的標(biāo)識(shí)信息，給不管是線上還是線下的游客都能提供清晰的方向指引，游客也可以根據(jù)需要對(duì)資料信息展開(kāi)詳述和縮略，方便又實(shí)用。鞍山工業(yè)遺產(chǎn)所在區(qū)域也需要加設(shè)這類(lèi)快捷的瀏覽方式，進(jìn)行工業(yè)遺產(chǎn)的位置分析、信息解讀和提供互動(dòng)體驗(yàn)。比如在公眾號(hào)下開(kāi)設(shè)的微平臺(tái)，或者場(chǎng)地內(nèi)360°全景漫游界面的設(shè)計(jì)，直觀又清晰。像數(shù)字故宮博物館小程序的開(kāi)發(fā)，使用多種多媒體組合方式，包括全景漫游、虛擬漫游、三維展示等，通過(guò)語(yǔ)音、文字、圖片和場(chǎng)地信息的疊加，讓人足不出戶，就能深入了解相關(guān)內(nèi)容，對(duì)整個(gè)空間布局的安排通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)就能有大體的認(rèn)識(shí)，對(duì)空間所蘊(yùn)含的知識(shí)有了充分的了解，提供了極大的方便和視聽(tīng)覺(jué)的享受(圖4)。

圖4 智慧導(dǎo)覽主要構(gòu)成部分

5 結(jié)語(yǔ)

在工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)中合理地運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，可以創(chuàng)新出多樣化的保護(hù)和利用方式，具有便于傳播和使用的特點(diǎn)，充分利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行保護(hù)工作的開(kāi)展已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。隨著技術(shù)應(yīng)用的不斷成熟，越來(lái)越多的開(kāi)始借助數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析、3D建模、數(shù)字化管理等。結(jié)合數(shù)字化技術(shù)，以開(kāi)創(chuàng)的思維對(duì)待工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)，對(duì)不同場(chǎng)地、歷史特征、工業(yè)遺產(chǎn)價(jià)值進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，建立起完備的數(shù)據(jù)資料庫(kù)，采取多樣化的現(xiàn)代保護(hù)方式，提供場(chǎng)地活力，煥發(fā)場(chǎng)所生機(jī)，以更加有利于精神內(nèi)涵的表達(dá)和歷史故事的講述，實(shí)現(xiàn)環(huán)境與人之間的緊密聯(lián)系和協(xié)調(diào)發(fā)展。