數(shù)字化虎丘：園林創(chuàng)新性保護利用的有益探索

“舊”虎丘：難以承受歲月侵蝕

虎丘山風景名勝區(qū)位于蘇州古城西北角，距市中心5公里，前臨山塘河，周圍有環(huán)山河圍繞，歷經(jīng)2500多年的悠久歷史，有“吳中第一名勝”的美譽。相傳春秋時，吳王夫差葬其父于此，葬后3日，便有白虎踞于其上，故名虎丘山。山高僅36米，但古樹參天，周圍有不少古跡，山小景多，是虎丘的一大特色，特別是千年虎丘塔矗立山上，使虎丘自古以來就為著名的游覽勝地。宋代大詩人蘇東坡曾為之寫下“到蘇州而不游虎丘，乃憾事也”的千古名言。

山道兩邊，散落著一段段逸聞趣事。虛位以待迎接來客的，是不同時代不同性格的才子佳人們，白居易、蘇東坡、文征明、唐伯虎、西施、真娘……掐指一算，太多太多，讓整個虎丘，從山腳到山頂，充滿了熱鬧的回聲。

轉過吳王闔閭埋有魚腸劍及其他寶劍三千的劍池，一抬頭，就能看到“搖搖欲墜”的虎丘塔了?；⑶鹚?，本名叫云巖寺塔，始建于公元959年，是一座名副其實的千年寶塔。不過，千年的風雨侵襲讓這座塔身越來越傾斜，現(xiàn)在的塔頂已經(jīng)偏離地面有2.21米之多，所以又被稱為“東方的比薩斜塔”。不過，這一名號實在有點委屈了虎丘塔，因為從建造年代上講，虎丘塔要比比薩塔早了200多年。

作為中國現(xiàn)存的最早的樓閣式磚塔之一，虎丘塔的建筑風格和設計都采用唐宋時期所興盛的建筑文化。塔高48.2米，重量超過6000噸，主要建筑材料是磚塊，除磚砌塔壁外，其他構件如圓柱、額枋、壺門、直欞窗、斗拱等也都用磚燒制，以石灰拌泥沙砌成，在灰縫中插入竹釘，竹釘上粗下銳，帽頭繞麻絲，用它拉緊灰泥和磚面的粉刷，同時也加強了灰縫的抗壓力。

虎丘塔的塔身平面為八角形，塔型由方形改為八邊形，在建筑技術上要復雜得多，但防御能力也會大大提高。雖然虎丘塔并非第一個八邊形塔，但它在高層大型八邊形佛塔中開了先河。除此之外，它還屬于套筒建筑，里面有兩層塔壁，仿佛是一個小塔外又套著一個大塔，足以展示我國古代建筑工匠的智慧和技藝。

導致虎丘塔傾斜的原因，根據(jù)現(xiàn)在掌握的情況和資料分析，主要是由于塔基的不均勻沉降所致。由于虎丘塔是建造在一個南高北低的斜坡上，北面填土較多，南面填土較少，厚薄不一樣，受壓后收縮程度也不同，造成塔基不均勻沉降，而使塔身向沉降的方向傾斜，也造就了“中國第一斜塔”的名聲。

1961年，云巖寺塔被列為全國第一批重點文物保護單位之一。然而，由于歲月侵蝕和人為損壞，虎丘塔舊時的亮麗風貌不再，甚至岌岌可危。古塔在1977年至1986年接受了一次修繕。這次修繕采用地下排樁式連續(xù)墻，分圍、灌、蓋、換4個階段施工。即在塔身周圍地下，密密打下44根水泥樁，把塔基緊緊箍住，猶如把塔栽在一個巨大而堅固的花盆中。千年古塔終于轉危為安。

蘇州云巖寺塔

園林向來是蘇州一張響當當?shù)拿?，就像一顆顆璀璨的珍珠散布在古城的各個角落，婉約秀麗的江南氣息讓旅人沉醉，亭臺樓閣的巧妙設計讓世人贊嘆。以虎丘塔為中心，虎丘山地形為基礎，也曾出現(xiàn)過文氏塔影園、蔣氏塔影園兩個蘇州園林代表作。

曾經(jīng)曲折百轉的回廊駕于水面之上，亭臺軒榭下潺潺流水而過，用借景的手法，巧妙地將虎丘之上的云巖寺塔映射到了庭院中的水系中，達到“半空飛影入空塘”的效果。但時代的變遷、戰(zhàn)爭的破壞、大自然的侵蝕，逐漸讓虎丘塔影園淹沒在現(xiàn)代化的高樓大廈中，變得面目模糊，并面臨著毀壞、消失的風險。不過，隨著近年來人們對于古建筑的保護意識愈強，保護呼聲愈高，文物保護和利用的工作被提上日程，文物數(shù)字化的緊迫性開始體現(xiàn)，一場復興蘇州園林的行動已經(jīng)展開。

“新”虎丘：數(shù)字化應用于文物保護

科技的發(fā)展和文化的傳承從來都不應是對立面，古建筑是城市的親歷者，是城市史脈與傳衍的立體記憶，也是城市個性、人文的標志性名片，如何讓建筑遺產(chǎn)抗住時間的侵蝕，并實現(xiàn)活化重生，園林數(shù)字化提供了一個有意義的思路。

2018年，蘇州市“百園之城”行動實施，志在要讓蘇州城里108座面臨消失風險的古園古建重獲新生。2019年7月，融創(chuàng)中國與虎丘山風景名勝區(qū)管理處、中國文物保護基金會三方攜手，決定對虎丘塔影園的古建筑保護與修復進行合作。

虎丘數(shù)千年的光陰屹立在蘇州城，見證了這座城市的榮辱興衰。對于虎丘的高精度數(shù)字化所能起到的作用也是方方面面的：首先可以為文物保護提供最精準的數(shù)字支撐，建立文物信息的標準與互換機制，精確記錄古建園林的建造細節(jié)和工藝工法，為修繕復原工作提供指引；其次，為專家學者研究蘇州園林藝術提供詳實的一手數(shù)據(jù)；最后還能通過對數(shù)字資料的三維重建達到傳播和教學目的。

虎丘塔影園數(shù)字化項目依靠數(shù)字化測繪和建模，實現(xiàn)對建筑實體和設計數(shù)據(jù)更好地留存和傳承，包括對塔影園附近景區(qū)建立高精度地理地貌環(huán)境三維數(shù)字模型、基于真實場景和歷史資料的虛擬復原設計，對修復過程進行數(shù)字化記錄、建立蘇州園林典型建筑元素數(shù)據(jù)庫、建立虛擬仿真蘇式園林構建平臺，為塔影園的重建乃至蘇式園林研究、創(chuàng)作、模擬修復、文化傳播提供基礎數(shù)據(jù)、平臺保障。

虎丘塔影園的數(shù)字化項目意義重大，但完成難度也很大。與敦煌、長城等石質(zhì)遺產(chǎn)相比，塔影園作為古典園林，不僅擁有獨特的建筑結構和精巧的細部件，更涵納了植物、石景等物體在內(nèi)，因此測繪難度也非常大。項目不僅要對虎丘塔等園區(qū)內(nèi)的建筑進行精確測繪，而且要對園林地貌進行數(shù)字化復刻，記錄這座蘇州園林的每一幀真實面貌。

虎丘塔影園內(nèi)植被豐富，建筑和林木相融相襯，也為測繪增加了難度。針對植被遮擋嚴重（如頭山門）與高差大（虎丘塔）的景點，項目組出動無人機，用低空繞飛的傾斜數(shù)據(jù)與整體傾斜多次融合完成高精模型；在激光掃描數(shù)據(jù)、攝影測量數(shù)據(jù)的基礎上進行手工模型重建，真實還原虎丘的一草一木、一磚一瓦，形成720°無死角瀏覽模型。

經(jīng)過多方努力，塔影園的全貌在虛擬的數(shù)字空間中逐漸被描繪出來，達到了厘米級的準確度，并在科研領域達到國內(nèi)領先水平，實現(xiàn)多項技術突破：如融合多源數(shù)據(jù)的大遺址高精度建模工藝流程；面向復雜模型高精度紋理重建的在線紋理采集與快速映射技術的應用；實現(xiàn)三維高真實感實時渲染技術在大型遺址場景的應用等。

虎丘山景區(qū)及景區(qū)內(nèi)建筑實體的三維數(shù)字化的重建，為虎丘塔影園建立了一套可以抵抗時間的數(shù)字資產(chǎn)，高精度的模型讓文物在數(shù)字空間中得以留存并解析，更能幫助分析每一個建筑部件當下所隱藏的問題以及侵蝕程度，為保護和修復提供更準確的數(shù)字檔案。

“園林是一種藝術，更是蘇州人的一種生活態(tài)度?！鼻把氐臄?shù)字科技，幫助文物保護事業(yè)更好地實現(xiàn)承上啟下?？萍嫉陌l(fā)展也有利于古建筑和文物的宣傳，文物的數(shù)字化更是為廣大專業(yè)和非專業(yè)領域的人提供了極大的研究和學習價值。建筑模型的高精度支持3D打印，可服務于虎丘景區(qū)文創(chuàng)事業(yè)的發(fā)展。其不僅留住了建筑本身的光華，更希望喚醒人們對于蘇州園林情感與審美共鳴，鼓勵人們創(chuàng)造當代城市山林的新內(nèi)涵，為打造園林可持續(xù)發(fā)展提供新思路。創(chuàng)新賦能古建文化，使古建筑文化以更前沿、靈活的方式讓更多人可觀、可感、可知，將文化傳承的種子播撒到更多人的心中，這實現(xiàn)了文化遺產(chǎn)以及傳統(tǒng)文化的活化與傳承。

虎丘塔影園是蘇州2500多年悠久歷史和深厚文化的見證與縮影，它的數(shù)字化測繪的意義不容小覷。相信隨著時代的進步和科技的發(fā)展，古建筑高精度三維模型的采集及制作作為文化遺產(chǎn)保護的基礎必然會向著更加便捷、更加低成本、更加精確的方向前進，必然會影響文化遺產(chǎn)保護更加系統(tǒng)化、規(guī)范化。記錄文物，保護文物，修復文物，用文物數(shù)字化的方式定格更多古建筑的光輝歲月。