基于虛實(shí)映射的城市核心區(qū)環(huán)境美育線(xiàn)路研究

基金項(xiàng)目：本文系城市公共空間藝術(shù)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心2024年度重大招標(biāo)項(xiàng)目“基于虛實(shí)映射場(chǎng)景的城市美育路徑研究”（XT-2024-02）研究成果。

一、理論基礎(chǔ)

（一）城市核心區(qū)環(huán)境美育線(xiàn)路

城市核心區(qū)環(huán)境美育線(xiàn)路旨在在城市中心區(qū)域，通過(guò)精心規(guī)劃與設(shè)計(jì)，連接具有教育意義和審美價(jià)值的文化、藝術(shù)、歷史資源點(diǎn)，構(gòu)建一條能夠提升公眾審美素養(yǎng)、文化認(rèn)同和城市空間體驗(yàn)的路徑。該線(xiàn)路不僅包括實(shí)體物理空間，而且涵蓋虛擬文化體驗(yàn)等內(nèi)容。

城市核心區(qū)環(huán)境美育線(xiàn)路具有多元的價(jià)值，其特征獨(dú)特且鮮明。通過(guò)融合文化傳承與創(chuàng)新，該線(xiàn)路既保護(hù)了歷史遺產(chǎn)，又構(gòu)建了現(xiàn)代文化創(chuàng)作的平臺(tái)，利用傳統(tǒng)與現(xiàn)代元素的交織推動(dòng)文化發(fā)展，塑造城市形象，提升辨識(shí)度與吸引力。同時(shí)，作為教育與審美提升的重要平臺(tái)，它能夠促進(jìn)文化普及與教育深化，優(yōu)化城市空間環(huán)境，增強(qiáng)居住舒適度與旅游吸引力，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)就業(yè)創(chuàng)業(yè)，展現(xiàn)多元文化特色。

動(dòng)，獲取信息，體驗(yàn)歷史，與藝術(shù)作品虛擬互動(dòng)，豐富體驗(yàn)。虛實(shí)映射為教育提供了新模式，能夠創(chuàng)建虛擬歷史場(chǎng)景，提升學(xué)習(xí)趣味性和有效性。此外，它鼓勵(lì)社會(huì)參與和互動(dòng)，通過(guò)數(shù)字平臺(tái)分享體驗(yàn)，參與內(nèi)容共創(chuàng)，增強(qiáng)社區(qū)凝聚力，為環(huán)境美育線(xiàn)路發(fā)展提供反饋和創(chuàng)意。技術(shù)應(yīng)用還體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展理念，催生了新的經(jīng)濟(jì)模式。

2.虛實(shí)映射的認(rèn)知層面

虛實(shí)映射技術(shù)擴(kuò)展了認(rèn)知邊界，超越了傳統(tǒng)感知。用戶(hù)沉浸其中，能獲取更多知識(shí)，實(shí)現(xiàn)多角度的觀(guān)察思考。這種技術(shù)改變了認(rèn)知方式，提升了多任務(wù)處理和信息整合能力。互動(dòng)性和探索性促進(jìn)了自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維，對(duì)培養(yǎng)數(shù)字化時(shí)代的創(chuàng)新型人才至關(guān)重要。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，它將塑造新的認(rèn)知，影響思維、學(xué)習(xí)和社會(huì)交往方式。

（二）虛實(shí)映射理論

虛實(shí)映射理論是探討如何在物理世界和虛擬世界之間建立聯(lián)系和交互的理論框架，它涉及將現(xiàn)實(shí)世界的元素?cái)?shù)字化，并在虛擬空間中重現(xiàn)和擴(kuò)展，以及將虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)世界中，增強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn)。這一理論在城市核心區(qū)美育線(xiàn)路的構(gòu)建中扮演著重要角色，為文化傳承和創(chuàng)新發(fā)展提供了新的視角和工具。

1.虛實(shí)映射的內(nèi)涵

虛實(shí)映射通過(guò)連接物理與數(shù)字空間，創(chuàng)造新的交互維度，增強(qiáng)實(shí)體空間的功能與體驗(yàn)。其核心是互動(dòng)性，為美育和文化傳播提供了新途徑。在城市美育中，它能使歷史遺跡和文化地標(biāo)“活”起來(lái)，通過(guò)數(shù)字技術(shù)講述故事、增強(qiáng)體驗(yàn)。用戶(hù)可以利用各種設(shè)備與文化地標(biāo)互

二、城市核心區(qū)美育線(xiàn)路的發(fā)展概況

國(guó)家提高了對(duì)美育的重視后，不少學(xué)者開(kāi)始深入這一領(lǐng)域。城市建設(shè)中，美育是傳承歷史文化的途徑，通過(guò)保護(hù)性開(kāi)發(fā)歷史街區(qū)和文化遺址，市民能體驗(yàn)城市文化底蘊(yùn)。城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)融入美育理念，提升城市空間布局和建筑形態(tài)的美感與品質(zhì)。

（一）城市核心區(qū)美育線(xiàn)路存在的問(wèn)題

1.物理空間限制的問(wèn)題

隨著城市化快速推進(jìn)，城市空間變得寶貴，制約了美育線(xiàn)路的擴(kuò)展和優(yōu)化。城市核心區(qū)的歷史遺跡和保護(hù)性建筑在美育中很重要，但需平衡保護(hù)與現(xiàn)代需求?？臻g限制要求創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如打造多功能公共空間和利用垂直或地下空間。美育線(xiàn)路規(guī)劃要考慮環(huán)境和社會(huì)影響，

【城市廣角】

注重環(huán)境友好和社會(huì)包容。需要綜合考慮保護(hù)歷史遺產(chǎn)、滿(mǎn)足現(xiàn)代需求、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和環(huán)境社會(huì)影響，以在有限空間創(chuàng)造更多美育價(jià)值。

2.虛實(shí)映射技術(shù)應(yīng)用不足

在城市核心區(qū)美育線(xiàn)路中，虛實(shí)映射技術(shù)與傳統(tǒng)美育的融合不足，應(yīng)用僅限于表面，未實(shí)現(xiàn)深度融合。部分歷吏文化街區(qū)美育項(xiàng)目中雖引人了AR技術(shù)，但展示內(nèi)容與街區(qū)建筑、文化氛圍缺乏聯(lián)系，虛擬歷史人物和場(chǎng)景僅疊加在現(xiàn)實(shí)，未深人挖掘歷史與文化的內(nèi)在邏輯，難以使游客感受到歷史文化街區(qū)的魅力。部分虛實(shí)映射應(yīng)用交互設(shè)計(jì)復(fù)雜，操作困難，導(dǎo)航功能不完善，影響了游客體驗(yàn)的積極性。

3.資源整合的問(wèn)題

需將城市核心區(qū)的文化、歷史和教育資源有效結(jié)合，以增強(qiáng)美育線(xiàn)路的價(jià)值和吸引力。發(fā)展美育線(xiàn)路需有充足資金支持遺跡修復(fù)、藝術(shù)項(xiàng)目和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，資金和資源分配不當(dāng)會(huì)影響線(xiàn)路的完整性和連貫性，因此需制定合理的資金和資源分配計(jì)劃，確保關(guān)鍵項(xiàng)自?xún)?yōu)先。城市文化資源分散，缺乏整合，影響了美育線(xiàn)路的連貫性和體驗(yàn)感。

（二）現(xiàn)有研究重點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)

城市核心區(qū)環(huán)境美育線(xiàn)路研究著重于構(gòu)建科學(xué)線(xiàn)路，連接文化節(jié)點(diǎn)，形成系統(tǒng)連貫的線(xiàn)路，讓市民全面感受城市文化。研究還關(guān)注美育線(xiàn)路對(duì)青少年審美教育、情感培養(yǎng)和文化認(rèn)知的積極作用，能提升青少年的審美感知和文化認(rèn)同。

未來(lái)研究將更加多元化和深度化，VR、AR等技術(shù)將被用于創(chuàng)造沉浸式美育體驗(yàn)，突破時(shí)空限制。跨學(xué)科研究將結(jié)合城市規(guī)劃、教育學(xué)、心理學(xué)等，深入分析美育線(xiàn)路的價(jià)值和影響，為優(yōu)化發(fā)展提供理論支持。

三、城市核心區(qū)環(huán)境美育線(xiàn)路的場(chǎng)景構(gòu)建

城市核心區(qū)是城市中的關(guān)鍵區(qū)域，擁有豐富的文化、歷史和藝術(shù)資源。建立科學(xué)、有吸引力的美育線(xiàn)路場(chǎng)景，對(duì)提升城市文化軟實(shí)力、滿(mǎn)足市民精神需求、促進(jìn)全面發(fā)展至關(guān)重要。深入分析城市核心區(qū)美育線(xiàn)路的構(gòu)建，探討如何將歷史、自然、藝術(shù)、科技和社區(qū)生活融合，創(chuàng)建具有教育性、體驗(yàn)性和趣味性的美育場(chǎng)景，支持城市美育工作，促進(jìn)文化與藝術(shù)生態(tài)繁榮。

（一）環(huán)境美育線(xiàn)路的構(gòu)建框架

環(huán)境美育線(xiàn)路的構(gòu)建框架建立在對(duì)城市文化、空間特征以及公眾需求深入理解的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)在于通過(guò)美育線(xiàn)路來(lái)強(qiáng)化城市文化身份、提升城市空間價(jià)值，并促進(jìn)公眾的文化參與。

1.環(huán)境美育線(xiàn)路與城市文化的關(guān)系

環(huán)境美育線(xiàn)路與城市文化相輔相成，其作為傳播平臺(tái)，連接文化地標(biāo)和歷史遺跡，展示城市歷史和現(xiàn)狀，增強(qiáng)市民對(duì)城市文化的認(rèn)同感和自豪感。通過(guò)導(dǎo)覽講解等活動(dòng)，建立市民與城市的情感紐帶，提升文化保護(hù)意識(shí)。美育線(xiàn)路可推動(dòng)城市文化經(jīng)濟(jì)發(fā)展，吸引游客和文化消費(fèi)者，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)傳承歷史、激發(fā)創(chuàng)新、增強(qiáng)認(rèn)同、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)交流等方面具有重要作用。精心規(guī)劃設(shè)計(jì)的美育線(xiàn)路能充分發(fā)揮城市文化發(fā)展促進(jìn)功能，助力城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.環(huán)境美育線(xiàn)路與城市核心區(qū)空間的互動(dòng)

環(huán)境美育線(xiàn)路通過(guò)多種策略激活城市核心區(qū)，整合空間資源，融合多功能，提升空間利用率和市民文化體驗(yàn)。它利用城市空間講述故事，結(jié)合多種互動(dòng)手段，為市民和游客提供沉浸式體驗(yàn)，增強(qiáng)空間吸引力和教育意義。同時(shí)，優(yōu)化交通和導(dǎo)視系統(tǒng)，提升可達(dá)性和連通性，促進(jìn)文化設(shè)施的有效利用。在空間美學(xué)設(shè)計(jì)方面，全方位提升城市美感和舒適度，增強(qiáng)居民幸福感和歸屬感，提升城市品牌形象，吸引更多游客和投資。

（二）城市核心區(qū)美育線(xiàn)路的空間布局

1.城市核心區(qū)美育線(xiàn)路的空間布局原則

城市核心區(qū)美育線(xiàn)路的空間布局應(yīng)基于對(duì)城市歷史文化的深刻理解，保護(hù)并利用歷史建筑和文化遺產(chǎn)。規(guī)劃中要挖掘建筑背后的歷史故事與文化意義，引導(dǎo)空間布局。修復(fù)再利用歷史建筑，賦予其新的功能與活力。設(shè)計(jì)特色街道、步行道或自行車(chē)道等引導(dǎo)性路徑，串聯(lián)不同文化節(jié)點(diǎn)，增強(qiáng)路徑的辨識(shí)度與美感。確保線(xiàn)路便于公眾訪(fǎng)問(wèn)，提升可達(dá)性，保證對(duì)所有人群開(kāi)放。美育線(xiàn)路需具備靈活性與可擴(kuò)展性，預(yù)留發(fā)展空間，采用模塊化設(shè)計(jì)使部分設(shè)施或結(jié)構(gòu)能輕松更新替換。設(shè)計(jì)與實(shí)施要與城市景觀(guān)、建筑風(fēng)格和公共空間和諧統(tǒng)一，并通過(guò)藝術(shù)裝置、導(dǎo)視系統(tǒng)和互動(dòng)元素增強(qiáng)城市環(huán)境的美感和功能性。

2.環(huán)境美育線(xiàn)路與城市核心區(qū)空間的整合

城市核心區(qū)美育線(xiàn)路的空間整合策略對(duì)提升城市文化氛圍至關(guān)重要。策略需考慮城市歷史文化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需求，實(shí)現(xiàn)美育線(xiàn)路與城市空間的有機(jī)融合。保護(hù)和活化歷史文化是首要任務(wù)，將歷史建筑和傳統(tǒng)街區(qū)融入美育線(xiàn)路，承載文化傳承功能。設(shè)計(jì)多功能公共空間，如藝術(shù)展覽功能與市民休閑功能相結(jié)合的廣場(chǎng)，優(yōu)化交通流線(xiàn)，提升步行和自行車(chē)出行便利性。文化地標(biāo)與公共空間融合，通過(guò)公共藝術(shù)、歷史展覽和文化活動(dòng)增強(qiáng)文化氛圍，提供更多文化體驗(yàn)。保持城市歷史格局，提升空間連續(xù)性和辨識(shí)度。通過(guò)空間敘事和體驗(yàn)設(shè)計(jì)，使城市空間成為敘事媒介，增強(qiáng)吸引力和教育價(jià)值。改善交通和標(biāo)志設(shè)計(jì)，擴(kuò)大美育線(xiàn)路的覆蓋面積。定期舉辦文化活動(dòng)，如藝術(shù)節(jié)和音樂(lè)會(huì)，吸引游客和市民參與，使城市核心區(qū)成為文化活動(dòng)中心。

3.空間布局中的美學(xué)考量

城市核心區(qū)的美育線(xiàn)路布局不僅規(guī)劃物理空間，還要深入挖掘和塑造城市美學(xué)靈魂。美學(xué)考量是衡量城市品質(zhì)和文化魅力的關(guān)鍵，它能協(xié)調(diào)城市家具、綠化、照明、公共藝術(shù)、建筑風(fēng)格等多方面。這種布局融合歷史文化與現(xiàn)代創(chuàng)新，滿(mǎn)足人民對(duì)美好生活的向往，傳遞城市精神內(nèi)涵。通過(guò)美學(xué)考量，美育線(xiàn)路布局服務(wù)于城市文化發(fā)展，提升市民生活質(zhì)量，并塑造城市獨(dú)特的文化形象和美學(xué)價(jià)值。

（三）虛實(shí)映射場(chǎng)景構(gòu)建的要素與方法

1.構(gòu)建要素

構(gòu)建城市核心區(qū)美育線(xiàn)路，關(guān)鍵在于技術(shù)融合、內(nèi)容創(chuàng)新、用戶(hù)體驗(yàn)、文化傳承和社會(huì)參與。技術(shù)上，AR、VR、MR與GIS、物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)無(wú)縫對(duì)接；內(nèi)容上，開(kāi)發(fā)歷史文化項(xiàng)目，如虛擬博物館，提升公眾興趣；用戶(hù)體驗(yàn)上，設(shè)計(jì)易用界面和個(gè)性化推薦，增強(qiáng)參與性；文化傳承上，將技術(shù)融入教育和展示，提升學(xué)習(xí)趣味；社會(huì)參與上，加強(qiáng)合作共建和社交媒體互動(dòng)，促進(jìn)社區(qū)認(rèn)同；可持續(xù)性上，關(guān)注環(huán)保材料和技術(shù)的應(yīng)用以及文化旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏(yíng)。

2.構(gòu)建方法

構(gòu)建虛實(shí)映射場(chǎng)景是一個(gè)涉及多學(xué)科知識(shí)的復(fù)雜過(guò)程，包括創(chuàng)意、技術(shù)、用戶(hù)體驗(yàn)和文化價(jià)值的整合。

第一，進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研和用戶(hù)訪(fǎng)談以分析需求，收集數(shù)據(jù)，了解用戶(hù)期望和行為模式，同時(shí)考慮城市文化特色；第二，基于分析結(jié)果確定場(chǎng)景框架，進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，包括技術(shù)選型、內(nèi)容創(chuàng)意、用戶(hù)體驗(yàn)設(shè)計(jì)和互動(dòng)機(jī)制的初步規(guī)劃；第三，選擇合適的AR/VR開(kāi)發(fā)工具、GIS軟件和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等技術(shù)平臺(tái)和工具，確保技術(shù)穩(wěn)定性和安全性，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的用戶(hù)體驗(yàn)；第四，初步構(gòu)建后測(cè)試場(chǎng)景，收集用戶(hù)反饋，為調(diào)整和優(yōu)化提供依據(jù)；第五，開(kāi)發(fā)與城市文化和歷史相關(guān)的虛擬內(nèi)容，確保內(nèi)容吸引人且傳達(dá)城市的歷史和文化價(jià)值。在環(huán)境整合階段，需考慮空間、光線(xiàn)、聲音等，實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境與物理環(huán)境的結(jié)合，提升用戶(hù)沉浸感。通過(guò)工作坊、公共討論等，鼓勵(lì)社區(qū)和公眾參與，增強(qiáng)社會(huì)歸屬感和文化認(rèn)同。構(gòu)建完成后，定期評(píng)估場(chǎng)景效果并優(yōu)化。隨著技術(shù)進(jìn)步和用戶(hù)需求的變化，持續(xù)更新內(nèi)容和技術(shù)，保持新鮮感和吸引力。

這些構(gòu)建方法使虛實(shí)映射場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與文化的深度融合，能為用戶(hù)提供富有教育意義和審美價(jià)值的體驗(yàn)，展現(xiàn)城市核心區(qū)美育線(xiàn)路的價(jià)值。

四、結(jié)語(yǔ)

城市核心區(qū)美育線(xiàn)路對(duì)保護(hù)文化遺產(chǎn)、推動(dòng)文化創(chuàng)新、增強(qiáng)居民文化認(rèn)同和審美素養(yǎng)至關(guān)重要。它能夠整合文化、藝術(shù)、歷史資源，提升公眾審美和文化認(rèn)同，改善城市空間體驗(yàn)。虛實(shí)映射技術(shù)為美育線(xiàn)路的構(gòu)建帶來(lái)了新機(jī)遇，涵蓋場(chǎng)景理論、關(guān)鍵要素、設(shè)計(jì)方法、空間布局、互動(dòng)體驗(yàn)和參與式美育環(huán)境。

構(gòu)建城市核心區(qū)美育線(xiàn)路需要從多維度、跨學(xué)科視角切入，需深入理解城市文化、空間特征和公眾需求。虛實(shí)映射技術(shù)可以連接過(guò)去與未來(lái)、實(shí)體與虛擬，提供獨(dú)特文化體驗(yàn)，促進(jìn)城市文化傳承與發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

吳玨，碩士，湖北美術(shù)學(xué)院環(huán)境藝術(shù)學(xué)院系主任、副教授。研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)。

王安琦（通訊作者），湖北美術(shù)學(xué)院環(huán)境藝術(shù)學(xué)院碩士研究生。研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)。

萬(wàn)敬，湖北美術(shù)學(xué)院環(huán)境藝術(shù)學(xué)院碩士研究生。研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)。