基于AR技術(shù)的延邊地區(qū)民俗建筑保護研究

張廣超　寇新悅

摘 要：隨著5G時代的到來，AR技術(shù)的應用場景也越來越廣泛。將這一前沿技術(shù)應用于延邊地區(qū)民俗建筑的保護與文化傳播具有很大的現(xiàn)實意義。分析AR技術(shù)應用于延邊地區(qū)建筑保護及文化傳播這一領(lǐng)域的可行性，利用數(shù)字采集、復原再現(xiàn)、展示傳播等手段，激發(fā)體驗者強烈的沉浸體驗感和文化參與感，讓延邊民俗建筑和文化遺產(chǎn)煥發(fā)新的生命力。

關(guān)鍵詞：AR技術(shù);傳統(tǒng)文化;建筑文化遺產(chǎn);延邊地區(qū)

一、延邊地區(qū)民俗建筑保護情況

延邊朝鮮族自治州位于吉林省東部，19世紀中期，朝鮮族先民由朝鮮半島遷至中國東北地區(qū)，延邊地區(qū)成為中國最大的朝鮮族聚居地，在發(fā)展中也逐漸形成了獨具魅力的民俗文化。而朝鮮族民俗建筑作為民俗文化傳播中的重要載體，在民俗文化傳播和發(fā)展的歷程中扮演著重要角色，其中蘊含的建筑藝術(shù)和民族精神文明內(nèi)涵都值得推敲。

（一）延邊地區(qū)民俗建筑基本樣式

朝鮮族民居建筑風格傳承自朝鮮半島，在不同時期所呈現(xiàn)的建筑樣式和文化內(nèi)涵有所差異。墾民時期的建筑主要是木瓦房和草頂房，建筑式樣除了基本的平頂式以外，“四坡式草房”“歇山式瓦房”等屋頂樣式也被廣泛應用。解放戰(zhàn)爭時期的鄉(xiāng)村整體建筑模式仍是以草頂房為主，而城市居民住宅采用懸山式和歇山式。這期間出現(xiàn)了新型居民建筑——棚戶區(qū)，公共建筑則采用傳統(tǒng)的大屋頂和多層磚混建筑。改革開放時期城市內(nèi)出現(xiàn)火炕樓，公共建筑則多為暖氣樓。鄉(xiāng)村在這一時期多建筑磚混結(jié)構(gòu)的平房，屋頂采用歇山式，建筑材料多用燒結(jié)瓦、石棉瓦、仿古瓦以及彩鋼。進入新時代，高層公寓、花園洋房、獨棟聯(lián)排別墅、電梯樓等一系列住宅產(chǎn)品層出不窮，棚戶區(qū)這種簡陋的居住環(huán)境早已退出延邊城鎮(zhèn)的歷史舞臺。鄉(xiāng)村地區(qū)出現(xiàn)新式彩鋼房頂磚房，采用歇山式屋頂，門窗多使用彩鋼和塑鋼。

（二）朝鮮族民俗建筑的現(xiàn)實意義與價值

隨著時代的進步與社會的變遷，延邊地區(qū)的建筑風格正在由富有傳統(tǒng)朝鮮族特色的民俗建筑逐漸向現(xiàn)代化建筑方向發(fā)展，出現(xiàn)“千城一面”的現(xiàn)象，這一改變在很大程度上限制了延邊地區(qū)傳統(tǒng)民俗建筑的延續(xù)。民俗建筑呈現(xiàn)出延邊地區(qū)朝鮮族本土文化與中華文化多元共生的面貌，在延邊地區(qū)建筑發(fā)展的進程中具有不可替代的地位。如何將民俗建筑的精華與新時代進行多方位的融合，創(chuàng)造出貫穿今古的新型建筑，對文化傳承具有很大的現(xiàn)實意義。

朝鮮族民俗建筑能產(chǎn)生良性的社會效益和巨大的經(jīng)濟效益。在這個商品社會，城市本身就是最好的商品，而民俗建筑作為延邊地區(qū)朝鮮族特色文化的載體，能夠有效改善“千城一面”現(xiàn)象，打造具有獨特魅力的宜居旅游城市，不僅可以使本地的朝鮮族居民的生活更加舒適，還有益于將朝鮮族文化向全中國乃至世界宣傳出去，發(fā)揮其現(xiàn)代價值。

（三）現(xiàn)階段延邊地區(qū)民俗建筑保護面臨的問題

1.傳統(tǒng)建筑的衰敗

在追求現(xiàn)代化的生活中，延邊傳統(tǒng)朝鮮族民俗建筑遭到了很大程度的破壞。傳統(tǒng)民俗建筑多是泥草墻、木瓦房、草屋頂和瓦屋頂，這些建筑材料并不堅固耐用，在風吹日曬雨淋等的侵襲下，已經(jīng)褪去了原有的民俗色彩。

2.傳統(tǒng)建筑文化保護意識淡薄

當今社會正處于文化全球化這一大環(huán)境中，延邊地區(qū)人民受到現(xiàn)代化建筑的影響，對于本民族的建筑文化認同感大不如從前。與此同時，延邊地區(qū)對于傳統(tǒng)建筑文化保護意識淡薄，建筑保護措施并不完善，缺少宣傳傳統(tǒng)文化的氛圍，導致人們對于傳統(tǒng)建筑的衰敗不重視。

3.傳統(tǒng)民俗建筑保護技術(shù)手段不足

在對朝鮮族民俗建筑進行修復與保護的過程中，在一些客觀因素的影響下，民俗建筑本身以及相關(guān)文獻、圖紙等有關(guān)資料存在丟失、損壞等情況，再加上民俗建筑復原工作復雜困難，對人力、物力、財力的需求較大，這些因素加大了對民俗建筑保護的難度。

二、AR技術(shù)下的民俗建筑復原與保護

（一）AR技術(shù)認知及發(fā)展

AR（Augmented Reality）即增強現(xiàn)實，是一種將虛擬信息與現(xiàn)實世界巧妙融合的技術(shù)。通過計算攝影機影像的位置和角度，廣泛地運用多媒體、三維建模、實時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術(shù)手段，將計算機生成的虛擬信息模擬仿真后，通過便攜式移動終端應用到真實世界中，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的“增強”，使體驗者可以看到無縫“集成”的虛擬環(huán)境與真實環(huán)境的合成效果，打造一個比現(xiàn)實世界體驗感更強、參與度更高的虛擬世界，給人以十分逼真的感覺。AR技術(shù)的主要特征表現(xiàn)為虛實結(jié)合、實時交互以及3D定位。這一技術(shù)在不對自然環(huán)境進行重塑的基礎上，強化了體驗者多感官刺激和沉浸式交互體驗，具有娛樂性強、現(xiàn)場感強、交互性強的優(yōu)點。通過將AR技術(shù)應用于現(xiàn)實世界，可以提升數(shù)字媒體藝術(shù)的交互感和使用者的沉浸感。由此可見，把AR技術(shù)與延邊地區(qū)民俗建筑保護相結(jié)合，必然會碰撞出更精彩的火花。

（二）AR技術(shù)下的民俗建筑的復原與保護

1.AR技術(shù)進行民俗建筑數(shù)據(jù)的采集與處理

歲月侵蝕下，許多民俗建筑都受到了或多或少的損壞。傳統(tǒng)的對于民俗建筑的測繪信息多以平面化的形式存在，而圖紙、文字、表格這類數(shù)據(jù)的信息傳達準確性較低，導致民俗建筑修復工作較為困難。AR技術(shù)可以通過三維掃描儀對民俗建筑進行三維激光掃描，獲取點云數(shù)據(jù)，并將掃描得來的圖像進行數(shù)據(jù)點的拼接，將這些多視角云數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一化處理，通過計算機虛擬技術(shù)對民俗建筑中存在缺陷的網(wǎng)格進行平滑處理，評估出民俗建筑中需要修復的破損部位，再利用微積分方程與統(tǒng)計學來預測模型，通過這些技術(shù)手段建立出一個完整的民俗建筑模型三角網(wǎng)格，最大限度地恢復民俗建筑的信息，使其原貌重新呈現(xiàn)。AR技術(shù)會通過三維建模軟件對民俗建筑進行分類建模，將這些數(shù)據(jù)分類儲存至數(shù)據(jù)庫，對民俗建筑的數(shù)據(jù)進行科學性、永久性、全面性的保存。

2.AR技術(shù)實現(xiàn)民俗建筑呈現(xiàn)的交互與聯(lián)動

AR技術(shù)通過對圖片、視頻、文字、聲音等進行信息處理，將虛擬與現(xiàn)實進行聯(lián)合，實現(xiàn)互動。通過三維動畫或CAD建模的形式將民俗建筑的建造過程、建造技術(shù)，以及歷史背景展示給大眾，將民俗建筑以超越時間、空間的虛擬視覺形象展示在人們眼前，用戶只需在移動設備上通過手勢就可以實現(xiàn)實時互動，這不僅增進了用戶對于民俗建筑的了解，還可以更好地宣傳民俗建筑的歷史內(nèi)涵。

3.AR技術(shù)成就民俗建筑文化的保護與推廣

參觀者在參觀民俗建筑時，通常很難直觀地了解民俗建筑相關(guān)的歷史環(huán)境、建筑風格、文化內(nèi)涵等詳細信息。傳統(tǒng)的口頭表達、語音介紹、文辭圖解等解說方式過于單一，無法生動具體地向參觀者進行解釋。而利用AR技術(shù)可搭建三維場景，將民俗建筑與當時所處的歷史環(huán)境進行疊加，使參觀者在虛擬現(xiàn)實中增強人機互動性，在對民俗建筑進行參觀了解的同時提升文化現(xiàn)實感，增強沉浸式體驗與文化參與感，以達到對民俗建筑文化的推廣與宣傳。

三、AR技術(shù)在延邊地區(qū)民俗建筑保護中的應用

（一）延邊地區(qū)民俗建筑的數(shù)字化還原

延邊地區(qū)現(xiàn)存的民俗建筑由于年代久遠及各種歷史原因，均存在不同程度的破損。由于修復難度大、復原風險性較高、人力物力消耗較大，無法直接在這些民俗建筑上進行復原，而僅僅憑借現(xiàn)有資料，很難使本地居民和游客了解原有的建筑風貌和民俗文化。在民俗建筑保護中應用AR技術(shù)，可以使體驗者全方位地觀看民俗建筑原本的樣貌，甚至可以看到這些民俗建筑的建造過程及手段，實現(xiàn)對民俗建筑的高精度復原。AR技術(shù)不僅在朝鮮族民俗建筑復原上有絕對的優(yōu)勢，能使體驗者通過AR設備欣賞到早已消失的民俗建筑風光，還可以在虛擬現(xiàn)實技術(shù)下，通過提前加入視頻、動畫、語音等資料，加深體驗者對朝鮮族民俗建筑歷史文化內(nèi)涵的理解。這一技術(shù)突破了時間與空間的限制，能使觀者借助新時代高科技，從民俗建筑遺址中領(lǐng)悟歷史文化，感受當時的建筑風格以及風土人情。AR技術(shù)在延邊地區(qū)民俗建筑上的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在對原有民俗建筑遺址的再現(xiàn)。將虛擬場景與現(xiàn)實相結(jié)合再現(xiàn)歷史建筑風貌，不僅可以使觀者感受到朝鮮族當時的文化藝術(shù)氛圍，更加直觀地感受具有年代感的民俗建筑，還可以極大地減輕延邊地區(qū)民俗建筑遺址復原的財政壓力。

（二）AR技術(shù)擴展民俗文化容量

自延邊朝鮮族自治州建州60多年以來，延邊地區(qū)恢復傳統(tǒng)建筑的工作也在逐步推進，出現(xiàn)了民俗村、民族街、特色村寨、民族宮等傳統(tǒng)民俗建筑群，吸引了很多游客的注意。以延邊朝鮮族民俗園為例，分析AR技術(shù)如何與民俗建筑保護與宣傳相融合，在復原民俗遺址的同時擴展延邊地區(qū)的民俗文化容量。

延邊朝鮮族民俗園坐落在延吉市區(qū)南部，在這里可以體驗朝鮮族傳統(tǒng)的生活習慣，感受朝鮮族地域風情文化、民俗建筑文化。朝鮮族民俗園集朝鮮族建筑、風俗、文化于一體，將朝鮮族傳統(tǒng)生活習俗展現(xiàn)得淋漓盡致。將AR技術(shù)運用于朝鮮族民俗園，可以將朝鮮族民俗建筑的知識及歷史背景、民俗風情等信息以3D圖像、動畫視頻、語音文字等數(shù)字化形式疊加到建筑的現(xiàn)實場景中，擴展民俗建筑文化的容量。對于民俗園中需要深入講解的建筑遺址和民俗文物，可以通過AR技術(shù)，還原建筑和文物的三維模型，使體驗者可以更清晰直觀地看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、建造過程、細節(jié)特點等。在AR移動終端上，體驗者可以通過放大、縮小、旋轉(zhuǎn)三維模型等一系列手勢操作，更加仔細地觀察建筑空間的構(gòu)造細節(jié)。在延邊朝鮮族民俗園的推廣過程中，運用AR動畫效果能夠形成視覺與聽覺沖擊，打造沉浸式體驗和多重形式的文化，加深游客對于延邊地區(qū)朝鮮族民俗建筑文化的理解，將民俗建筑內(nèi)涵實現(xiàn)最大限度的文化拓展。

（三）民俗建筑的AR虛擬介紹員

延邊地區(qū)民俗建筑涉及民俗文化、自然藝術(shù)等諸多領(lǐng)域，其背后的歷史背景與文化內(nèi)涵值得我們用心學習了解。對于參觀民俗建筑的游客來說，簡單的語音講解與文字介紹不能使其深刻理解朝鮮族民俗建筑背后的文化內(nèi)涵，對此，可以通過AR技術(shù)創(chuàng)建虛擬的信息介紹員。體驗者通過手機、平板、筆記本電腦或AR眼鏡等可移動終端，可以實現(xiàn)現(xiàn)實世界與虛擬介紹員的疊加。AR技術(shù)通過體感互動、語音及手勢的識別，為體驗者提供民俗建筑的講解與分析、參觀路徑的指引與介紹、情感的互動與交流，還可以通過一些AR小游戲進行有效互動，加深體驗者對民俗文化的了解，增強參觀學習的趣味性。

AR虛擬介紹員系統(tǒng)利用三維掃描儀捕捉建筑的實際場景圖像并發(fā)送到云端處理器，通過AR算法模型進行信息識別，并根據(jù)云端服務器數(shù)據(jù)庫中的目標模型信息進行分類的模型渲染與展示，使用AR建模技術(shù)進行虛擬介紹員的建模與骨骼綁定，通過Vicon光學動作捕捉系統(tǒng)對虛擬人物的關(guān)節(jié)與骨骼進行空間定位，將這些定位的數(shù)據(jù)信息傳輸至云端進行處理，進行三維空間位置的計算，結(jié)合提前設定的虛擬介紹員的動作特點進行人物骨骼拼配，完善這一虛擬介紹員的3D人物模型。接下來對人物模型進行AI訓練和數(shù)據(jù)收集，記錄虛擬形象運動時各個關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù)信息，運用這些全局坐標信息，構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)資料信息庫。與此同時，為了在參觀過程中虛擬介紹員可以進一步提供導航定位的功能，運用導航定位技術(shù)和觀測得出的數(shù)據(jù)對地圖進行更新，通過三維云空間數(shù)據(jù)庫以及民俗建筑的屬性數(shù)據(jù)等信息，共同建立建筑的3D模型。通過AR虛擬介紹員對信息的全面化講解，提升游客對于民俗建筑的文化參與感與沉浸式體驗感。

四、結(jié)語

在這個互聯(lián)網(wǎng)文化信息交互的新時代，延邊地區(qū)民俗建筑的保護與民俗文化的傳播也隨著時代的變遷獲得了機遇。AR技術(shù)融入民俗建筑保護，突破了時間和空間的限制，為朝鮮族民俗建筑的發(fā)展與推廣提供了一個全新的虛擬體驗視角。通過AR技術(shù)，能夠全方位地展示延邊地區(qū)朝鮮族建筑的民俗風情，通過逼真的三維虛擬形象以及有效的人機交互形式，讓體驗者全方位了解朝鮮族民俗建筑的信息，實現(xiàn)數(shù)字化管理。這一舉措不僅對于延邊地區(qū)民俗建筑的保護、修復和文化傳播具有重大意義，而且對我國其他古代文化遺產(chǎn)的保護與傳承也具有巨大的指導和借鑒意義。

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作者簡介：

張廣超，碩士，吉林建筑大學副教授。研究方向：藝術(shù)設計理論。

寇新悅，吉林建筑大學碩士研究生。研究方向：藝術(shù)設計理論。