歷史建筑數(shù)字化更新設(shè)計(jì)的跨界應(yīng)用策略研究

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)覆蓋率提高，數(shù)字化技術(shù)不斷向各領(lǐng)域滲透，歷史建筑更新設(shè)計(jì)融合數(shù)字化技術(shù)可以助力城鎮(zhèn)建設(shè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，探索中國(guó)歷史文化內(nèi)涵，對(duì)激活歷史建筑具有重要意義。隨著學(xué)界和社會(huì)的重視，歷史建筑數(shù)字化保護(hù)成為跨界應(yīng)用趨勢(shì)。針對(duì)當(dāng)前歷史建筑數(shù)字化更新設(shè)計(jì)及其在不同領(lǐng)域的跨界應(yīng)用進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)多元化交互應(yīng)用，促進(jìn)歷史建筑保護(hù)的創(chuàng)新構(gòu)想實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);數(shù)字化;歷史建筑;更新設(shè)計(jì);跨界應(yīng)用

一、歷史建筑數(shù)字化更新設(shè)計(jì)概述

（一）設(shè)計(jì)背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，數(shù)字化設(shè)備可以提升建筑測(cè)繪的準(zhǔn)確性，運(yùn)用BIM等軟件為歷史建筑打造精細(xì)模型，補(bǔ)充缺失的圖像信息，形成完整的歷史建筑模型，為歷史建筑恢復(fù)提供重要依據(jù)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，互聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)前社會(huì)背景下可以發(fā)揮保護(hù)文化遺產(chǎn)的作用，對(duì)石窟彩繪、壁畫等運(yùn)用先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)的傳承。

（二）設(shè)計(jì)技術(shù)

歷史建筑保護(hù)采用的數(shù)字化技術(shù)包括BIM技術(shù)、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)、數(shù)字化建模技術(shù)等。其中，VR技術(shù)將歷史建筑信息運(yùn)用建模的形式直觀展現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)歷史建筑信息的高效解讀。數(shù)字化管理可以對(duì)館藏文物及歷史建筑實(shí)現(xiàn)線上信息化管理，擴(kuò)展歷史建筑群保護(hù)職能。通過(guò)計(jì)算機(jī)制圖和建模軟件綜合分析，可以對(duì)歷史建筑的修復(fù)提出可行性方案，縮短修復(fù)周期，壓縮修復(fù)成本。

（三）設(shè)計(jì)特點(diǎn)

數(shù)字化歷史建筑保護(hù)技術(shù)具備信息全面、協(xié)同作業(yè)、可視化特點(diǎn)，能夠及時(shí)記錄歷史建筑修復(fù)周期，保存歷史建筑不同時(shí)期的形態(tài)和資料，為后續(xù)歷史研究作參考。這樣除了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)歷史建筑的研究和保護(hù)外，還對(duì)傳承中華傳統(tǒng)文化具有積極作用。數(shù)字化技術(shù)為歷史建筑保護(hù)發(fā)展提供了新模式、新機(jī)遇，推動(dòng)中國(guó)建筑文化不斷發(fā)展進(jìn)步。

二、歷史建筑數(shù)字化更新設(shè)計(jì)的跨界應(yīng)用

（一）與旅游領(lǐng)域的結(jié)合

第一，歷史建筑數(shù)字化更新設(shè)計(jì)與旅游產(chǎn)業(yè)跨界應(yīng)用技術(shù)。隨著VR、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、MR（混合現(xiàn)實(shí)）等技術(shù)廣泛運(yùn)用到教育、文化、建筑領(lǐng)域，用戶可以通過(guò)電腦、手機(jī)端游覽整個(gè)景區(qū)，足不出戶獲得身臨其境的感受。近年來(lái)，隨著新型冠狀病毒肆虐全球，人們出行受限，為了滿足人們旅行需求，VR全景旅游得到迅速發(fā)展。作為一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，其包括計(jì)算機(jī)、仿真等多元化技術(shù)體系，借助軟件可以構(gòu)建虛擬世界，提高用戶的體驗(yàn)感。這種技術(shù)可以通過(guò)二維圖片塑造三維感，但由于缺乏真實(shí)景色的反饋，無(wú)法還原內(nèi)部結(jié)構(gòu)，仍存在一定的缺陷。

第二，歷史建筑數(shù)字化更新設(shè)計(jì)與旅游產(chǎn)業(yè)跨界應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。數(shù)字化歷史建筑保護(hù)技術(shù)具備一定的交互性、真實(shí)性特點(diǎn)，可以真實(shí)地還原歷史建筑不同時(shí)期的狀態(tài)，讓游客體驗(yàn)到歷史建筑的歷史變遷和不同時(shí)代的文化精神，對(duì)其繼承和弘揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)文化具有促進(jìn)意義。首先，在傳統(tǒng)旅游中融合歷史建筑數(shù)字化技術(shù)，提升傳統(tǒng)旅游模式下的用戶體驗(yàn)感，從多個(gè)維度接受歷史建筑的演變歷史和環(huán)境信息。對(duì)于歷史建筑遺址和翻新區(qū)域，借助數(shù)字化VR技術(shù)可以還原建筑歷史原貌。例如，由于敦煌莫高窟景區(qū)壁畫保存溫度、濕度要求嚴(yán)格，游客可以借助VR技術(shù)進(jìn)行全面游覽參觀，避免對(duì)歷史建筑產(chǎn)生影響。其次，歷史建筑與VR技術(shù)相融合，實(shí)現(xiàn)景區(qū)數(shù)字化、智能化。可以整合不同歷史時(shí)期資料，還原當(dāng)時(shí)的生活體驗(yàn)，給游客營(yíng)造古代生活環(huán)境。VR技術(shù)具備一定的交互性特點(diǎn)，給人營(yíng)造真實(shí)感，代入感強(qiáng)。這種虛擬景區(qū)可以擺脫傳統(tǒng)旅游的時(shí)間和空間限制，為不便出行及特殊人群的游覽提供途徑。

（二）與游戲產(chǎn)業(yè)的跨界合作

第一，可行性分析。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2021年末，全球游戲領(lǐng)域玩家總?cè)藬?shù)達(dá)到30億。面對(duì)國(guó)際社會(huì)形勢(shì)，游戲消費(fèi)市場(chǎng)受出行不便的影響，玩家群體將呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，消費(fèi)總量可超過(guò)1500億美元，預(yù)估到2023年可超過(guò)2000億美元。目前在國(guó)際游戲市場(chǎng)占主導(dǎo)地位的主要為美國(guó)和日本，游戲中國(guó)外文化占比超過(guò)我國(guó)傳統(tǒng)文化占比。游戲領(lǐng)域融合數(shù)字化歷史建筑保護(hù)技術(shù)，具有一定的市場(chǎng)空間。例如，《刺客信條：大革命》游戲?qū)Ψ▏?guó)大革命的建筑進(jìn)行還原，花費(fèi)了大量時(shí)間還原了巴黎圣母院，細(xì)化到每一塊石頭，雖然由于成本有限，無(wú)法將所有玻璃、雕塑還原，但給游戲玩家?guī)?lái)了深刻印象。國(guó)產(chǎn)武俠題材游戲大多未能對(duì)當(dāng)時(shí)歷史時(shí)期的建筑和文化全部還原，游戲內(nèi)缺乏對(duì)建筑構(gòu)件及彩繪的準(zhǔn)確表現(xiàn)，但也有一些代表性佳作。

第二，與游戲產(chǎn)業(yè)跨界合作的模式。目前，數(shù)字化歷史建筑保護(hù)技術(shù)中VR技術(shù)、BIM技術(shù)等與游戲產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨界合作的先驅(qū)《天涯明月刀》，是清華大學(xué)建筑學(xué)院與騰訊游戲創(chuàng)新探索的作品。借助數(shù)字化技術(shù)，降低還原中國(guó)古代歷史建筑的建模成本，在游戲領(lǐng)域有更多拓展。這些游戲模型還原了古代木質(zhì)建筑的細(xì)節(jié)，可以增加游戲的擬真性和趣味性。例如，武俠類游戲中，玩家可以根據(jù)自己的喜好搭建房屋，而不是傳統(tǒng)預(yù)制房屋排布。這在玩游戲的過(guò)程中，可以激發(fā)游戲玩家對(duì)歷史建筑結(jié)構(gòu)的興趣。體驗(yàn)類游戲中，可以根據(jù)歷史建筑場(chǎng)景進(jìn)行故事編排或者歷史故事及傳說(shuō)演繹，給游戲玩家一定的代入感。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)文化及歷史建筑的傳承，可以以游戲?yàn)楸尘?，建造虛擬建筑文化博物館，為學(xué)生搭建線上教學(xué)平臺(tái)，給歷史建筑更多呈現(xiàn)路徑，學(xué)生可以在游戲中拆解、攀爬這些建筑，便于深入了解歷史建筑文化。

數(shù)字化歷史建筑保護(hù)技術(shù)融入游戲領(lǐng)域，可以規(guī)范游戲場(chǎng)景設(shè)計(jì)，還原歷史建筑時(shí)代背景，給游戲增添活力和文化內(nèi)涵。游戲受眾群體主要是年輕人，將游戲與歷史建筑保護(hù)融合，可以傳播歷史建筑保護(hù)理念，促進(jìn)歷史建筑文化傳承，提供歷史建筑知識(shí)探索新的路徑。

第三，與游戲產(chǎn)業(yè)的深入合作。中華傳統(tǒng)建筑文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，數(shù)字化歷史建筑信息可以以我國(guó)古代歷史創(chuàng)新游戲背景，實(shí)現(xiàn)跨界合作。相關(guān)游戲可以不斷迎合大眾喜好，關(guān)注當(dāng)前社會(huì)發(fā)展新潮流藝術(shù)，使年輕的建筑設(shè)計(jì)者不斷探索新的藝術(shù)文化。例如，通過(guò)將《賽博朋克2077》游戲作為新的虛擬實(shí)踐平臺(tái)，很多對(duì)于藝術(shù)有追求的建筑設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)跨界，使自身的建筑構(gòu)想通過(guò)游戲平臺(tái)加以展現(xiàn)。179BEDB5-1ADD-47F6-B4D5-A69464486C99

三、歷史建筑數(shù)字化更新設(shè)計(jì)的跨界應(yīng)用策略

（一）以游戲?yàn)檩d體的歷史建筑IP生成

建筑、游戲、旅游領(lǐng)域借助數(shù)字化歷史建筑保護(hù)技術(shù)，可以構(gòu)建歷史建筑保護(hù)及文創(chuàng)相結(jié)合的新模式。目前我國(guó)文創(chuàng)領(lǐng)域已有成功先例。由于北京故宮在我國(guó)歷史建筑中具有一定的文化背景和歷史地位，因此北京故宮的IP受眾群體眾多，為其帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)效益。除了北京故宮以外，我國(guó)很多具有很高歷史文化價(jià)值的建筑由于宣傳渠道受限，還沒(méi)有被大眾所熟知，加上地理位置偏遠(yuǎn)，經(jīng)濟(jì)來(lái)源有限，后續(xù)的修繕不及時(shí)，制約了歷史建筑發(fā)展，很難參照北京故宮的文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)模式。因此，部分歷史建筑可以與游戲領(lǐng)域相結(jié)合，提升歷史建筑文化內(nèi)涵和社會(huì)影響力，推動(dòng)以歷史建筑為主導(dǎo)的IP生成。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，游戲的生命活力強(qiáng)，影響范圍更大。隨著玩家群體的增多，當(dāng)前游戲的影響力絲毫不遜色于文化、建筑等。

杭州旅游勝地?cái)?shù)不勝數(shù)，其中杭州雷峰塔的社會(huì)影響力因《白蛇傳》而得到提高。另外，范仲淹的《岳陽(yáng)樓記》讓中小學(xué)生對(duì)岳陽(yáng)樓充滿期待。游戲產(chǎn)業(yè)可以借助這些歷史故事和文化背景，提高游戲受眾群體對(duì)歷史建筑的認(rèn)識(shí)和了解，同時(shí)，這些游戲會(huì)使受眾加深對(duì)歷史建筑信息的記憶，體會(huì)歷史建筑的文化內(nèi)涵。歷史建筑與游戲領(lǐng)域的融合及增加對(duì)歷史建筑IP的構(gòu)建，能為文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供借鑒與支持。

（二）依托游戲產(chǎn)業(yè)平臺(tái)的文化傳播

建筑師通過(guò)歷史建筑保護(hù)數(shù)字化技術(shù)，可以將很多建筑設(shè)計(jì)構(gòu)想通過(guò)游戲平臺(tái)展現(xiàn)，其中優(yōu)勢(shì)有以下幾方面。首先，為建筑設(shè)計(jì)者提供建筑構(gòu)想落地的平臺(tái)，給建筑設(shè)計(jì)提供展現(xiàn)的機(jī)會(huì)。借助游戲平臺(tái)可以將游戲用戶反饋的建議運(yùn)用于后續(xù)的設(shè)計(jì)中，有利于使游戲玩家產(chǎn)生更多的代入感，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的不斷完善。其次，真實(shí)建筑修改需要較高成本，通過(guò)VR技術(shù)可以在虛擬世界中對(duì)建筑的外貌、特點(diǎn)進(jìn)行修改，每次修改可以得到游戲玩家的反饋，使建筑在實(shí)施真實(shí)建造前，更加符合人們使用需求，降低試錯(cuò)成本。最后，游戲被稱為“第九藝術(shù)”，隨著游戲玩家群體的增多，建立在游戲基礎(chǔ)上的藝術(shù)設(shè)計(jì)、劇情設(shè)計(jì)，能給游戲玩家?guī)?lái)真實(shí)體驗(yàn)感，這些日漸成為社會(huì)新文化的一部分，無(wú)論是真實(shí)歷史建筑還是虛擬建筑，都被賦予了社會(huì)新的文化內(nèi)涵，給互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代注入了新的活力。

（三）建筑、游戲、旅游領(lǐng)域的跨界多元合作

為了提高歷史建筑IP影響力，應(yīng)借助游戲或旅游領(lǐng)域的跨界合作提高經(jīng)濟(jì)效益，帶動(dòng)歷史建筑周邊產(chǎn)業(yè)發(fā)展。游戲可以起到宣傳旅游景區(qū)的作用，游戲領(lǐng)域的IP影響力可以引導(dǎo)游戲玩家消費(fèi)，使其從游戲玩家身份轉(zhuǎn)化為游客身份。旅游領(lǐng)域也可以向游戲領(lǐng)域引流，實(shí)現(xiàn)合作共贏、互惠互利。通過(guò)VR、MR技術(shù)可以將虛擬世界的背景環(huán)境運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)世界中，還原游戲劇情和歷史故事，在真實(shí)景區(qū)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式游戲體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)歷史建筑知識(shí)的文化傳承。

（四）數(shù)字化歷史建筑信息庫(kù)的構(gòu)建與應(yīng)用

基于BIM技術(shù)的歷史建筑信息模型，可以對(duì)歷史建筑的相關(guān)細(xì)節(jié)信息進(jìn)行全面存儲(chǔ)，用于歷史建筑保護(hù)和研究。目前，歷史建筑信息缺乏綜合的信息交互和存儲(chǔ)平臺(tái)，制約了歷史建筑整體管理。為了實(shí)現(xiàn)歷史建筑數(shù)字化跨界應(yīng)用，應(yīng)建立完善的歷史建筑信息庫(kù)，推動(dòng)其數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。

四、物聯(lián)網(wǎng)背景下歷史建筑數(shù)字化

更新設(shè)計(jì)的新思考

（一）文創(chuàng)模式構(gòu)想

歷史建筑數(shù)字化保護(hù)融合虛擬游戲載體，可以使我國(guó)歷史建筑不受時(shí)間和空間限制傳播給世界所有游戲玩家，提高歷史建筑的世界影響力，推動(dòng)我國(guó)旅游業(yè)快速發(fā)展。歷史建筑IP融合旅游、文學(xué)、游戲等多元化的文創(chuàng)模式，推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，為位置偏僻、經(jīng)濟(jì)落后的區(qū)域提供了新的發(fā)展思路。以歷史建筑IP為契機(jī)的文創(chuàng)模式，可以提高社會(huì)大眾對(duì)歷史建筑的保護(hù)意識(shí)，傳播歷史建筑相關(guān)知識(shí)和理念，對(duì)建立民族自信發(fā)揮巨大作用。由于歷史建筑日常修繕成本較高，利文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益可以用于歷史建筑修繕，為建筑保護(hù)提供經(jīng)費(fèi)，驅(qū)動(dòng)歷史建筑數(shù)字化保護(hù)滿足時(shí)代要求并實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展。

（二）跨界應(yīng)用的積極意義

中國(guó)歷史建筑是人們了解中國(guó)傳統(tǒng)文化的重要途徑，歷史建筑見(jiàn)證了中華民族千百年來(lái)的滄桑歷史，是歷史文化的重要載體，是城市發(fā)展的基石。歷史建筑在城市中具有標(biāo)志性效應(yīng)，對(duì)推動(dòng)旅游業(yè)發(fā)展發(fā)揮巨大作用。我國(guó)歷史建筑蘊(yùn)涵古老東方文化，與西方建筑體系存在一定文化差異，為了實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，應(yīng)提高對(duì)歷史建筑的保護(hù)力度，激發(fā)民族凝聚力，推動(dòng)中國(guó)歷史建筑走向世界、引領(lǐng)世界。

互聯(lián)網(wǎng)影響了諸多產(chǎn)業(yè)，數(shù)字化歷史建筑保護(hù)把握住機(jī)遇，為歷史建筑保護(hù)搭建了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，打破了信息孤島現(xiàn)象，讓更多的人通過(guò)高新技術(shù)感受到古人智慧和歷史建筑的魅力。建筑領(lǐng)域信息模型庫(kù)的建立可以吸引社會(huì)資本，加大對(duì)歷史建筑保護(hù)的投入力度，減輕政府保護(hù)歷史建筑的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后的偏遠(yuǎn)地區(qū)，使歷史建筑得到及時(shí)修繕，使中華傳統(tǒng)文化永續(xù)傳承。歷史建筑保護(hù)數(shù)字化更新設(shè)計(jì)與旅游領(lǐng)域跨界合作，可以帶動(dòng)周邊產(chǎn)業(yè)發(fā)展振興，提高歷史建筑的社會(huì)影響力。歷史建筑與不同領(lǐng)域跨界合作，可以收到不同受眾對(duì)建筑的反饋，對(duì)提升我國(guó)建筑領(lǐng)域?qū)I(yè)性與適應(yīng)性具有積極意義。

五、結(jié)語(yǔ)

保護(hù)和傳承傳統(tǒng)歷史建筑不能僅通過(guò)研究和保護(hù)這兩種途徑，為了將歷史建筑更加鮮活地展現(xiàn)給大眾，應(yīng)將歷史建筑融于人們的生活，從而提高中國(guó)建筑文化的傳承能力，使歷史建筑煥發(fā)生機(jī)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，通過(guò)移動(dòng)智能終端、VR技術(shù)等，人們可以走進(jìn)歷史建筑，提高歷史建筑的關(guān)注度和社會(huì)影響力。新時(shí)代背景下，歷史建筑保護(hù)和跨界應(yīng)用提供了文化傳承的新路徑，歷史建筑數(shù)字化更新設(shè)計(jì)獲得了創(chuàng)新內(nèi)涵。

參考文獻(xiàn)：

[1]任騰飛.基于大數(shù)據(jù)的北京老城歷史街區(qū)活力營(yíng)造策略研究[C]//中國(guó)城市規(guī)劃學(xué)會(huì)，重慶市人民政府.活力城鄉(xiāng) 美好人居：2019中國(guó)城市規(guī)劃年會(huì)論文集05城市規(guī)劃新技術(shù)應(yīng)用.重慶：中國(guó)城市規(guī)劃學(xué)會(huì)，2019：1282-1303.

[2]陳陽(yáng)，葉勝，蘇欣.歷史建筑普查技術(shù)方法探索[J].地理空間信息，2019（10）：52-55，11.

[3]王念念.深度學(xué)習(xí)在古建筑表面損傷檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2019.

[4]李娜.基于多源數(shù)據(jù)的古城活力提升策略研究：以山西省祁縣昭馀古城為例[D].大連：大連理工大學(xué)，2019.

[5]李芏.基于大數(shù)據(jù)的南寧歷史街區(qū)保護(hù)與更新研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2016.

[6]孫謙.數(shù)據(jù)化時(shí)代歷史街區(qū)保護(hù)公眾參與及平臺(tái)搭建研究：以武漢市曇華林歷史街區(qū)為例[D].武漢：華中科技大學(xué)，2016.

[7]屈張.建筑策劃的協(xié)同模式在歷史環(huán)境新建項(xiàng)目中的研究[D].北京：清華大學(xué)，2015.

作者簡(jiǎn)介：

吳康楠，碩士，上海方大建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所助理建筑師。研究方向：建筑與城市設(shè)計(jì)學(xué)。179BEDB5-1ADD-47F6-B4D5-A69464486C99