基于VR虛擬現實技術對杭州古代名人故居數字化保護研究*

（浙江農林大學,浙江杭州 311300）

一、古代名人故居

根據黨的十九大報告精神，全面貫徹打造展示新時代中國特色社會主義，激發文化創新創造活力。中國古代建筑以木質為主，對稱結構，榫卯式銜接方式，匯集了中國古代人民千百年來智慧的結晶。古名居歷經了時代的變遷，仍然保留著原有的建筑風貌，真實地反映了當時人們居住的生活條件，當地的風土人情，以及對美好生活的向往。

隨著社會的進步，中國目前面臨大量古建筑和古民居的改造，杭州古民居作為城市傳統人居生活的建筑具有獨特的歷史文化魅力，聚集了古代勞動人們智慧的結晶，同時向人們展示當地的人文文化特點。要確保這些建筑在改造過程中不受損害、保存完整，需要我們做出相應的保護工作。通過對杭州古代名人故居的保護和傳承工作，有利于提高杭州傳統文化競爭力，促進杭州數字化城市發展的進程。[1]名人故居是屬于人類的文化遺傳，是人類祖先留給我們的寶貴財富，是凝固的藝術，也是人類智慧的結晶，所以利用虛擬現實技術和藝術相結合來對一些有研究價值的名人故居進行復原是有意義的。科學技術越發展，人類社會越進步，傳統的東西對于我們就更加珍貴，大量的名人故居記載了人類發展的過程中歷史滄桑，在經受自然災害、人類戰爭、歷史的變遷、歲月的流逝和一些人為的損壞后，必須利用一定的科技手段和藝術手法來進行修復和復原。虛擬現實技術在對古民居的保護、展示、修復、宣傳等過程中起到了舉足輕重的作用，它為名人故居的遺產復原提供了一個很好的平臺。[2]

二、杭州市古代名人故居現狀

通過古代名人故居，可以反映當地的人文風俗習慣，以及傳統的建筑風格。古代名人故居通常通過精美的雕刻裝飾來表現人們對美好生活的向往。杭州市古代名人故居具有江南小橋流水人家的特點。杭州市古民居多為穿斗式木結構，不用梁，墻面多為粉刷白色。天井在古民居中具有通風和采光的作用，同時營造出江南水鄉獨特的美學空間。木質結構建筑木雕成為每家每戶必不可少的裝飾，融入了浮雕、單面雕、透雕和鏤雕等技法。

古代名人故居作為對歷史人物的實物遺存，是具有獨特地方特色的代表，同時也是地方人文底蘊的特征。近年來，隨著時間的流逝，城市化的不斷改造，杭州市不少古代名人故居做了大規模的改造。有的古代名人故居在城市開發建設中被拆除；有的古代名人故居被作為商業性質的改造開發，房屋內部結構已發生變化。例如賓館、酒店、餐廳、酒吧、博物館、紀念館、美術館等。目前，古代名人故居的保護并不理想，如何將杭州市古代名人故居更好的保留傳承下去，有待于探討研究。[3]

杭州市名人故居的保護工作目前主要存在幾個問題：一、人們缺乏對名人故居的保護意識，旅游業帶來了對古名居的過度開發，名人故居具有歷史的研究意義不可再生，隨意的改建會造成不可挽回的損失。二、對于名人故居提升城市形象的重要性宣傳不到位。名人故居承載著特殊的歷史文化內涵，名人效應的提升對城市知名度起著十分重要的作用，是城市人文特點的代表。缺乏古代名人故居的宣傳意義，可以通過現代虛擬現實技術對古代名人故居進行宣傳教育。三、資金短缺問題，古民居大多屬于個人所有，修繕需要大量的人力、物力，高昂的維修費用。

由于城市改造，浙江省有省級以上故居類文保單位72處，主要集中在寧波、紹興、金華地區。杭州市名人故居有5處為省級文物保護單位（其中政治類人物故居3處，文化類人物故居1處，科技類人物故居1處）。著名的杭州名人故居目前主要有：于謙故居：位于浙江省杭州市清河坊太平里；胡雪巖故居：位于浙江省杭州市元寶路18號；蓋叫天故居：位于浙江省杭州市金沙港26號；龔自珍故居：位于浙江省杭州市解放路馬坡巷6號小采園內；郁達夫故居：位于浙江省杭州市大學路場官弄63號；章太炎故居：位于浙江省杭州市余杭倉前老街，現為章太炎紀念館；夏衍故居：位于浙江省杭州市慶春門外嚴家；黃賓虹故居：位于浙江省杭州市西湖畔棲霞嶺31號。[4]

三、針對杭州市古代名人故居的保護策略

古代故居的保護堅持以歷史原貌為基礎，在原有生態基礎上進行修復和改造，盡可能地保留原有的風貌環境。同時作為當地文化特色產業的發展，大力宣傳對文物的保護措施和歷史人文背景的保留，支持開展博物館、文化研究、藝術展覽等人文活動。針對重點故居類文物可以利用現代技術進行宣傳教育，例如，重點故居建立相關的微信公眾號，游客通過掃描二維碼，關注公眾號，了解古代名人的人文歷史特點，古建筑的整體結構、室內的裝飾裝潢、曾居住的人物歷史背景等。

為加強杭州市古代名人故居的保護，改變政府單一的保護模式，通過現代技術虛擬現實實現對古民居的復原和修復，三維建模虛擬展示給世人更完整的名人故居，并可以進行交互式空間體驗。對杭州市古代名人故居的保護已成為我國古建筑保護工作的重要發展戰略。

四、虛擬現實技術對杭州市古代名人故居的數字化保護

虛擬現實(Virtual Reality，簡稱VR)，通常是指頭盔顯示器、數據手套等一系列新型交互設備構造出的用以體驗或感知虛擬境界的一種計算機軟、硬件環境，用戶使用這些高級設備以自然的技能向計算機發送各種指令，并得到環境對用戶視覺、聽覺、觸覺等多種感官信息的實時反饋。通過虛擬現實技術使參觀者與虛擬空間之間進行交互。參觀者可以通過鼠標、鍵盤、VR眼鏡、數據手套等設備體驗逼真的古民居三維空間。[5]

1.利用虛擬現實技術對古代名人故居修復和保護工作

針對目前傳統古代名人故居的現狀，通過現場考察、測量、攝影對杭州市古民居進行整體檔案管理。

保證古民居數據的完整性和真實性，需要記錄古民居的具體地址，原有建筑結構的修繕、改建狀態，周圍的生態環境等。[6]利用現在技術對古民居進行修復可以宏觀整理展示古民居建筑群，將重點區域進行劃分，加大保護力度重點保護。同時改變原有的管理模式，使古名居私人化建筑向社會化轉變，讓更多人參觀了解古民居。

利用虛擬現實技術對古代名人故居進行數據修復，可以降低修繕建筑成本，讓人們提前感受到具體的修復效果，從而通過展示設計方案，不斷的優化古民居的修復，避免重復施工節約維修成本。

2.虛擬現實技術對中國傳統古代名人故居起到宣傳作用

以杭州地區古代名人故居為例，針對古代名人故居的地域特點、文化符號等多角度對古代名人故居進行三維建模，通過展廳展示給觀眾。杭州古代名人故居具有江南水鄉特色，杭州市保留最完整的明代古代名人故居具有江南特色的官宅府第，五進院落。布局井然有序。從現存的古建部分還可看到精致的鶴脛軒構造、水磨磚雕門樓、洞頭及垛頭和雕刻簡潔的月梁、牛腿、線腳優美的窗欞等等。[7]

3.虛擬現實技術模擬古代名人故居需要的相關設備和技術手段

通過對古代名人故居實地考察調研，人物歷史背景和建筑資料整理，實現更加精準的模型定位，將其建筑原貌進行復原。其次，利用全景VR相機等攝影工具進行拍攝實景照片，再經過相關軟件拼接、處理，來實現VR全景畫面，讓參觀者可以從不同的角度觀看到建筑物。第三，對古代名人故居進行軟件編輯，有了前期的準備工作再對古代名人故居整體內部結構進行軟件后期處理。同時融入古民居歷史人物背景、民居建筑結構等語音介紹。第四、虛擬交互合成，設計一個虛擬的角色在虛擬古代名人故居場景中，通過程序或者交互對角色控制，行走在場景中，體驗交互的感覺。[8]

4.虛擬現實技術對中國傳統古代名人故居的呈現和影響

古代名人故居的展示與所在空間的分整體氛圍營造是分離不開的。為使效果更佳逼真需要對周圍環境的渲染，同時還可以增加場景的聲音效果，比如舒緩的背景音樂，解說詞介紹。虛擬現實系統是給體驗者視覺系統的展示，使體驗者有身臨其境的逼真感受。虛擬現實系統向體驗者所提供虛擬的三維立體視圖，并且能夠直接接受體驗者控制，因此虛擬的古代名人故居需要畫面連續，同時產生立體的感覺，體驗者可以充分感受古代名人故居的交互性。如何通過虛擬現實技術改變人們的觀念，使中國古代名人故居的重新得到人們的保護與重視。