數(shù)字技術(shù)視域下歷史古鎮(zhèn)保護與發(fā)展的應(yīng)用研究

摘? 要：古鎮(zhèn)既包含了人類發(fā)展的痕跡，同時也蘊含了文化的傳承和發(fā)展;古鎮(zhèn)既是建筑形態(tài)的真實載體，又是人類生活形態(tài)的真實載體。歷史建筑的風貌具有延續(xù)性，古鎮(zhèn)的歷史文化具有傳承性，古鎮(zhèn)的生活形態(tài)是傳承且變化的，對于歷史古鎮(zhèn)的保護，不能以一種“封存”的模式來進行，保留、修繕、傳承和更新都是實現(xiàn)古鎮(zhèn)保護的重要手段和方式。本文通過數(shù)字技術(shù)的引入，在物質(zhì)文化層面利用BIM、VR和AR等技術(shù)方式，真實而又直觀的保存相關(guān)信息，同時從視覺、聽覺、嗅覺和觸覺等多維度地刺激人的感知系統(tǒng)。同時，在非物質(zhì)文化層面，通過數(shù)字技術(shù)，信息的存儲、匯總和分析強化非物質(zhì)文化的傳播性，而且可以更好的保存和呈現(xiàn)，實現(xiàn)歷史古鎮(zhèn)的物質(zhì)存在、功能形態(tài)和文化傳承真正意義上的保護、發(fā)展和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù);古鎮(zhèn)保護;數(shù)字化

基金項目：本文系2020江蘇省高?！扒嗨{工程”優(yōu)秀青年骨干教師項目研究;2020年度江蘇省高校哲學社會科學基金項目“CSCL視域下語義圖示對聽障大學生認知負荷的影響研究”（2020SJA0635）階段性研究成果。

一、數(shù)字技術(shù)的特征及科學內(nèi)涵

就“數(shù)字”的概念而言，國際上通用的有阿拉伯數(shù)字“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”，從“0”到“9”采用十進位的構(gòu)成方式，亦可理解為一種“數(shù)值”的概念 ?！皵?shù)字技術(shù)”的概念則遠比“數(shù)字”的概念要廣泛和富有內(nèi)涵。隨著人類生產(chǎn)力的快速發(fā)展，科學技術(shù)的水平也得到了突飛猛進的發(fā)展，其中，數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用就是其中一個顯著的特征和形態(tài)。三維激光掃描、BIM、VR和傾斜攝影等就是其具有代表性的技術(shù)形態(tài)。這些技術(shù)形態(tài)都是隨著科學技術(shù)的發(fā)展，不斷推陳出新而來的。

BIM，Building Information Modeling，又可以理解為“建筑信息模型”，就其內(nèi)涵而言，BIM主要是通過數(shù)字化的方式來記錄建筑相關(guān)信息，同時能將這些信息資源共享，能為相關(guān)人類活動提供可靠依據(jù)的一種數(shù)字化的系統(tǒng)。BIM所有信息的“數(shù)字化”是其最顯著的特征。此外，BIM又是一種開放性的、交互性的、持續(xù)性的數(shù)字信息化的行為過程。同時，BIM也是一種系統(tǒng)平臺，不同類型的需求都可以根據(jù)平臺所提供的資源進行信息共享、信息處理、信息分析、信息交互和信息更新等[1]。

VR，virtual reality，也可理解為虛擬技術(shù)、虛擬環(huán)境、賽博空間和靈境等。VR和BIM一樣，數(shù)字技術(shù)都是其顯著的特征和重要內(nèi)涵，與此同時，也有它自身的特點，那就是充分結(jié)合人的感官系統(tǒng)，即聽覺、視覺、觸覺、味覺和嗅覺。通過人的感官系統(tǒng)多維度的刺激進而模擬產(chǎn)生多維的空間形態(tài)。虛擬技術(shù)的基本特征主要表現(xiàn)為沉浸性、交互性、構(gòu)想性，以及由這三個基本特性突破而來的多感知性（如表1）[2]。

三維激光掃描是一種全景化立體的掃描技術(shù)，非接觸性測量、高精度、全數(shù)字化、實時性和動態(tài)性等就是其顯著的特點。在歷史建筑的修復、改造和還原中都有廣泛的應(yīng)用。三維激光掃描的主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)分析四個部分。三維激光掃描技術(shù)所建立的數(shù)字體系具有較高的延展性，也就是可以與BIM技術(shù)、VR技術(shù)、AR技術(shù)，乃至3D打印技術(shù)和無人機傾斜攝影技術(shù)等相結(jié)合，可以將數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢更好的發(fā)揮出來。

二、古鎮(zhèn)資源保護的現(xiàn)狀及思考

“當代中國在對待城鎮(zhèn)的保護問題上，經(jīng)歷了三個重要的理念認識階段：①20世紀80年代之前的起步階段，保護是一種措施，主要考慮考古挖掘，調(diào)查評估和致力維護;②20世紀80年代到21世紀初的實踐階段，保護是風貌策略，保護對象從單體的文物古跡，擴大到城市歷史格局和特色景觀等，確立了城市風貌整體觀的重要性，即通俗意義上的‘洗臉、‘拔牙、‘鑲牙;③21世紀至今的成熟階段，保護是發(fā)展觀，人們越來越深刻地認識到，古鎮(zhèn)保護并不僅僅是一項專業(yè)技術(shù)，一種物質(zhì)手段，而是一項復雜的、長期的、多方利益主體博弈的社會經(jīng)濟活動過程，保護的內(nèi)容從物質(zhì)文化遺產(chǎn)擴展到非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，并越來越體現(xiàn)為民族和地方文化振興的發(fā)展觀?！盵3]

古鎮(zhèn)既包含了人類發(fā)展的痕跡，同時也蘊含了文化的傳承和發(fā)展;古鎮(zhèn)既是建筑形態(tài)的真實載體，又是人類生活形態(tài)的真實載體。歷史建筑的風貌是延續(xù)性的，古鎮(zhèn)的歷史文化是傳承性的，古鎮(zhèn)的生活形態(tài)是傳承且變化的，對于歷史古鎮(zhèn)的保護，不能以一種“封存”的模式來進行，保留、修繕、傳承和更新都是實現(xiàn)古鎮(zhèn)保護的重要手段和方式。以江南地區(qū)的歷史古鎮(zhèn)千燈為例，這個古鎮(zhèn)是典型的江南水鄉(xiāng)小鎮(zhèn)，整個古鎮(zhèn)河網(wǎng)密集，河道與街道相互交錯，建筑的布局多為沿河或沿街，古鎮(zhèn)整體呈現(xiàn)“半魚骨狀”的帶狀空間布局。千燈古鎮(zhèn)上的建筑類型有民居建筑、商賈大宅、寺廟建筑和名人故居等，不同的建筑類型有著不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)。其中，民居建筑多為下店上宅或前店后宅;商賈大宅為多進院落，有些還結(jié)合商鋪沿街布局，且位置優(yōu)越;寺廟建筑和名人故居則為傳統(tǒng)的建筑空間布局，分布在古鎮(zhèn)幾個重要的空間節(jié)點上面。整個古鎮(zhèn)還較好的保存原有的空間布局，包括河網(wǎng)水系、街巷空間、建筑形態(tài)和一定的生活狀態(tài)（如圖1）。

但是，千燈古鎮(zhèn)在整體的保護上還存在一些突出問題。首先，在功能層面，古鎮(zhèn)的整體空間布局，由于受到社會發(fā)展和城市化發(fā)展的影響，原有的生活方式、交通方式、商業(yè)形態(tài)和居住需求等因素的影響，街巷、歷史建筑、河網(wǎng)水道等都受到了不同程度的改變，甚至破壞。比如建筑的修繕和維護，需要巨大的物力和財力，而且要充分考慮歷史建筑本身的價值，也就是它的文化性和價值性的問題。其次，在文化傳承層面，整個古鎮(zhèn)在商業(yè)旅游開發(fā)過程中的一些不利因素，對古鎮(zhèn)整體的保護產(chǎn)生了許多負面影響。歷史古鎮(zhèn)的商業(yè)開發(fā)可以得到巨大的商業(yè)價值，可是與此同時，過度和無序的開發(fā)以及保護策略和方式的不合理都對歷史古鎮(zhèn)造成破壞。古鎮(zhèn)的規(guī)劃和更新，多以商業(yè)利益為出發(fā)點，忽略了古鎮(zhèn)內(nèi)在信息的存儲、分析和更新，以及文化的傳承、拓展和發(fā)揚。最后;在保護方式層面，保護的方式多為物質(zhì)手段，缺少技術(shù)手段，應(yīng)當由物質(zhì)層面向非物質(zhì)層面拓展和延伸[2]。

三、古鎮(zhèn)資源保護數(shù)字化分析

古鎮(zhèn)資源包含了物質(zhì)文化和非物質(zhì)文化兩個層面。長期以來我們對于歷史古鎮(zhèn)的保護和開發(fā)利用，所運用的手段和方式并不能讓歷史古鎮(zhèn)的物質(zhì)文化和非物質(zhì)文化得到真正的保護，乃至傳承和發(fā)揚，因為很大程度上受到了技術(shù)手段限制。數(shù)字技術(shù)的引入，在物質(zhì)文化層面可以利用BIM、VR和AR等技術(shù)方式，真實而又直觀的保存相關(guān)信息，同時更能自由、靈活和便捷的與人進行交互，并從視覺、聽覺、嗅覺和觸覺等多維度刺激人的感知系統(tǒng)。與此同時，在非物質(zhì)文化層面，通過數(shù)字技術(shù)，信息的存儲、匯總和分析更具優(yōu)勢。比如，數(shù)字圖書館、數(shù)據(jù)圖像化、信息虛擬化和智能交互等，都能強化非物質(zhì)文化的傳播性，而且可以更好的保存和呈現(xiàn)[4]。

尼葛洛龐帝在他的《數(shù)字化生存》一書中對數(shù)字化的優(yōu)勢有這樣的表述：“數(shù)字化的好處很多。最明顯的就是數(shù)據(jù)壓縮（data compression）和糾正錯誤（error correction）的功能，如果是在非常昂貴或雜音充斥的信道（channel）上傳遞信息，這兩個功能就顯得更加重要了。”[5]

在歷史古鎮(zhèn)的保護和開發(fā)方面，數(shù)字技術(shù)的加持，有其顯著的特點和優(yōu)勢。（一）數(shù)據(jù)信息真實直觀性。BIM技術(shù)、VR技術(shù)、AR技術(shù)，乃至3D打印技術(shù)和無人機傾斜攝影技術(shù)等都是數(shù)據(jù)信息收集和記錄的重要手段，與此同時，通過分析整理后進行歸檔，建立以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)檔案庫。而且，這個數(shù)據(jù)檔案庫不會因為時間和空間因素的影響而出現(xiàn)問題，反之，它可以根據(jù)實際的需求進行實時的更新和拓展。比如，在千燈古鎮(zhèn)中，部分的歷史建筑破損嚴重，但是整體的修繕又不具備價值意義，因此，我們可以利用三維激光掃描對該歷史建筑進行全景化立體的掃描，記錄下建筑的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、布局、尺度和地理位置等相關(guān)信息，然后通過BIM技術(shù)建立起改歷史建筑的建筑信息模型，并可以便捷的應(yīng)用于虛擬技術(shù)對齊進行虛擬再現(xiàn)，能讓人直觀地感受到該建筑的各方面信息，直觀且真實（如圖2）。（二）數(shù)據(jù)信息虛擬現(xiàn)實性。歷史古鎮(zhèn)的物質(zhì)信息和文化信息在一定程度上都是跨越時空的，特別是有些物質(zhì)的歷史遺存不可移動，然而通過數(shù)字技術(shù)的手段，不僅可以變換時空，而且也可以利用VR等技術(shù)以一種直觀且真實的形態(tài)進行虛擬呈現(xiàn)。以數(shù)字化為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，成為了傳播鏈條上重要的一環(huán)，全逼真的虛擬效果通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，可以將相關(guān)的信息數(shù)據(jù)傳遞到不同的地方，同時通過人機交互的智能化技術(shù)，能讓受眾體驗到身臨其境的全方位的“沉浸感”。（三）數(shù)據(jù)信息靈活便捷性。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息的存儲、編輯和轉(zhuǎn)換不僅形式復雜，轉(zhuǎn)換繁瑣，而且成本費用也相對較高。數(shù)字技術(shù)可以對信息數(shù)據(jù)進行修正糾錯，也可以進行無限復制和圖文的雙向轉(zhuǎn)換，而且可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行高速傳遞，簡歷云端數(shù)據(jù)庫，讓數(shù)據(jù)資源的共享最大化。

四、古鎮(zhèn)資源數(shù)字化的模式研究

歷史古鎮(zhèn)的保護與發(fā)展是一個相輔相成的概念，發(fā)展要以保護為基礎(chǔ)，保護也要以發(fā)展為動力。古鎮(zhèn)的保護和發(fā)展要遵循形態(tài)原真性、功能多元性，以及可持續(xù)的發(fā)展原則，因此，結(jié)合千燈古鎮(zhèn)的實際狀況，結(jié)合數(shù)字技術(shù)，以及BIM、VR和三維激光掃描等技術(shù)手段，概括起來主要從以下方面來分析。（一）就千燈歷史古鎮(zhèn)的原真性而言，強化建構(gòu)和完善物質(zhì)形態(tài)的缺陷補償。主要包含建筑形態(tài)、街巷布局、河流水道和景觀環(huán)境等，通過數(shù)字技術(shù)的測量和錄入存儲，構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)庫，通過BIM的數(shù)字化方式構(gòu)建建筑信息模型、街巷空間格局和水道景觀等信息數(shù)據(jù)。通過這樣的方式，可以在最大程度上補償物質(zhì)層面的缺失，用數(shù)字信息的方式結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對千燈古鎮(zhèn)的物質(zhì)存在要素進行組合構(gòu)建并虛擬和還原其原真的形態(tài)，并通過刺激人的視覺、聽覺、觸覺和味覺等功能，來補償傳統(tǒng)保護手段和方式無法實現(xiàn)的缺失。（二）在功能層面上進行拓展和延伸。古鎮(zhèn)的建筑、水網(wǎng)交通和街巷橋梁等，都是人類生活和活動的功能體現(xiàn)，具體比如居住功能、商業(yè)功能和交通功能等，數(shù)字化、虛擬化、信息化和圖像化的形態(tài)處理，可以實現(xiàn)功能的智能化、特色化、創(chuàng)新化和可持續(xù)化，同時進一步實現(xiàn)功能層面的延伸和無限化。（三）在文化層面的傳承和創(chuàng)新。歷史古鎮(zhèn)的文化形態(tài)是多樣化的，包含物質(zhì)文化形態(tài)、行為文化形態(tài)和精神文化形態(tài)。在千燈古鎮(zhèn)的文化傳承和創(chuàng)新中，數(shù)字技術(shù)的加持可以更好的將文化形態(tài)數(shù)字化，可以更好的適應(yīng)空間和時間上的變革所帶來的影響。比如，千燈古鎮(zhèn)的昆劇文化形態(tài)，這種戲曲文化形態(tài)具有典型的地域特色，數(shù)字化的形態(tài)超越了傳統(tǒng)的載體和表現(xiàn)形式，并通過智能的交互方式，可以更好的內(nèi)化為人的感知和沉浸，進而將文化形態(tài)進一步傳承和創(chuàng)新?？傮w來講，數(shù)字技術(shù)是一種技術(shù)手段和方式，對于古鎮(zhèn)的保護和發(fā)展，從根本上來講，應(yīng)當以客觀存在為基礎(chǔ)，運用數(shù)字技術(shù)的工具手段，充分實現(xiàn)物質(zhì)存在、功能形態(tài)和文化傳承真正意義上的保護、發(fā)展和創(chuàng)新。

參考文獻：

[1]邢亮.BIM技術(shù)在歷史建筑保護中的應(yīng)用研究——以長春地質(zhì)學院教學樓保護為例[D].長春：吉林建筑大學，2017.

[2]王之千.VR的再進化——虛擬現(xiàn)實背景下昆山千燈古鎮(zhèn)保護與更新研究[J].美術(shù)大觀，2020（5）：116-119.

[3]江蘇省旅游局發(fā)展咨詢中心.江蘇古鎮(zhèn)保護與旅游發(fā)展研究[M].南京：東南大學出版社，2014：65.

[4]楊訢.數(shù)字技術(shù)在歷史建筑保護與修復中的應(yīng)用研究[J].中國房地產(chǎn)（下旬刊），2021（7）：74-79.

[5]尼葛洛龐帝.數(shù)字化生存[M].胡泳，范海燕，譯.?？冢汉Ｄ铣霭嫔纾?997：26.

作者簡介：王之千，碩士，南京特殊教育師范學院副教授。