基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的蕩口古鎮(zhèn)古建筑保護(hù)探析

張曉菁

摘 要：蕩口古鎮(zhèn)位于無錫、蘇州、常熟三地交界處，素有“小蘇州”“銀蕩口”之美譽(yù)。秀美的鵝湖孕育了蕩口這個(gè)歷史名鎮(zhèn)，而建筑是歷史無聲的記錄，因此對蕩口古鎮(zhèn)古建筑的保護(hù)勢在必行。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合的影響下，古鎮(zhèn)民居建筑道路水系的保護(hù)和旅游開發(fā)中可以融入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。文章通過介紹蕩口古鎮(zhèn)在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的保護(hù)與導(dǎo)向系統(tǒng)開發(fā)的新設(shè)想和成果，對古鎮(zhèn)保護(hù)和信息化技術(shù)促進(jìn)旅游開發(fā)相關(guān)問題進(jìn)行了思考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);建模;蕩口古鎮(zhèn);導(dǎo)向系統(tǒng)

蕩口古鎮(zhèn)坐落于江蘇省無錫市錫山區(qū)東南鵝湖鎮(zhèn)，西有鴻山越國貴族墓群和泰伯墓，東面緊靠蘇州、常熟，占地達(dá)20.68公頃。此地古時(shí)名曰丁舍，后因位于鵝肫蕩口而得名蕩口。古鎮(zhèn)距無錫市中心25公里，地處無錫、蘇州、常熟三地交界處，是無錫市的幾個(gè)重點(diǎn)保護(hù)的歷史文化街區(qū)（名鎮(zhèn)）之一，并在2010年被評為“中國歷史文化名鎮(zhèn)”，享有“小蘇州”“銀蕩口”之美譽(yù)，是國家4A級旅游景區(qū)。

一、蕩口古鎮(zhèn)民居建筑文化背景及現(xiàn)狀

蕩口古鎮(zhèn)位于無錫、蘇州、常熟三地交界處，秀美的鵝湖孕育了這個(gè)歷史名鎮(zhèn)。居民多以華姓，其祖先華貞固熟讀諸子百家，《慮得集》就是他所著，并代代相傳。古鎮(zhèn)內(nèi)孝義之風(fēng)盛行，物華天寶，名人輩出，各項(xiàng)事業(yè)發(fā)展迅速，一躍成為江南糧賦第一鄉(xiāng)。古鎮(zhèn)內(nèi)河道縱橫，湖蕩密布，小橋流水人家遍布。古鎮(zhèn)內(nèi)古跡眾多，有4個(gè)（13處）省級文物保護(hù)單位，1個(gè)市級文物保護(hù)單位，1個(gè)控保單位，還有50處歷史建筑。2008年，錫山區(qū)政府啟動了對蕩口古鎮(zhèn)建筑和水系保護(hù)性的修復(fù)工程，并邀請上海同濟(jì)規(guī)劃院、蘇州規(guī)劃院、上海奇創(chuàng)等多家單位規(guī)劃、策劃，明確古鎮(zhèn)保護(hù)與開發(fā)的總體定位：充分利用歷史文化古跡，整合水系、環(huán)境生態(tài)資源，打造集文化體驗(yàn)、休閑度假、游憩娛樂、生活居住為一體，最適宜憩息、頤養(yǎng)的旅游生活社區(qū)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古鎮(zhèn)保護(hù)中的應(yīng)用

眾所周知，古鎮(zhèn)中民居建筑遺跡和街區(qū)水系是支撐古鎮(zhèn)環(huán)境的重要組成，其價(jià)值也是不可估量、不可復(fù)制的。但是隨著歲月的流逝，建筑也好，街道也罷，都是會變化甚至衰敗的。利用現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過建模將其進(jìn)行3D模型復(fù)原，運(yùn)用三維軟件對它進(jìn)行分析和整理，便于各類數(shù)據(jù)記錄，為今后的修復(fù)做好準(zhǔn)備工作。同時(shí)還可以將數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中渲染完成漫游，并利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳播和推廣，用于旅游、教育或者其他的用途。中國有許多古鎮(zhèn)古城古建，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能讓數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)“動”起來，讓使用者有親臨實(shí)景的感受，既了解了歷史文化又避免了去實(shí)地對古建筑的影響和破壞，真正意義上做到以信息化手段保護(hù)建筑保護(hù)文物。利用當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，可以建立一個(gè)全國古建筑數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，對于古建筑的保護(hù)和歷史文化的傳承，有十分重要的意義。

三、蕩口古鎮(zhèn)的旅游導(dǎo)向系統(tǒng)開發(fā)與標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計(jì)

研究目標(biāo)：充分發(fā)揮校企合作團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢，結(jié)合專業(yè)課程組織學(xué)生對華氏義莊、錢穆舊居、關(guān)帝廟、華蘅芳生平事跡陳列館、華君武故居、亨得利鐘表館、王莘故居、會通館等建筑和文化街區(qū)進(jìn)行測繪建模和導(dǎo)向設(shè)計(jì)，同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對導(dǎo)向流程進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)再現(xiàn)設(shè)計(jì)，運(yùn)用相應(yīng)媒介進(jìn)行傳播，對古建筑進(jìn)行數(shù)字化研究，并開發(fā)出若干虛擬實(shí)景漫游模型，將數(shù)字化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域。以此使廣大游客（包括本地區(qū)居民）對于這些建筑和文化街區(qū)導(dǎo)向產(chǎn)生直觀深刻印象，從而進(jìn)一步提升城市形象。

研究內(nèi)容與計(jì)劃：首先，分析蕩口古鎮(zhèn)建筑和文化街區(qū)導(dǎo)向現(xiàn)狀。通過實(shí)地考察、資料考據(jù)、航拍復(fù)原等采集數(shù)據(jù)，建立全方位多層次的虛擬建筑模型，輔以光影、材質(zhì)等視覺效果。其次，分析同類古鎮(zhèn)建筑和街區(qū)導(dǎo)向的設(shè)計(jì)表現(xiàn)形式，討論設(shè)計(jì)方案繪制草圖，確定設(shè)計(jì)思路和計(jì)劃。再次，設(shè)計(jì)蕩口古鎮(zhèn)建筑與街區(qū)導(dǎo)向（包括蕩口古鎮(zhèn)游覽圖設(shè)計(jì)、古鎮(zhèn)內(nèi)河流導(dǎo)向設(shè)計(jì)、對導(dǎo)向流程進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)等）。最后，對蕩口古鎮(zhèn)建筑與街區(qū)導(dǎo)向設(shè)計(jì)應(yīng)用以及虛擬現(xiàn)實(shí)平臺進(jìn)行效果評估。

項(xiàng)目開始后，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了初步討論和分工，對蕩口古鎮(zhèn)的建筑和街區(qū)進(jìn)行了多次調(diào)研。制定調(diào)查表，組織團(tuán)隊(duì)與企業(yè)專家交流，確定設(shè)計(jì)主題和總體思路以及預(yù)期成果，與當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行交流聽取意見，同時(shí)對調(diào)研情況進(jìn)行了分析和研究。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)下開展了多次討論，初步對古鎮(zhèn)的建筑和街區(qū)有了一定的認(rèn)識。在指導(dǎo)老師的參與和指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)對調(diào)研資料進(jìn)行了整理和提煉，并制定了第一階段工作計(jì)劃。按照計(jì)劃將網(wǎng)上能找到古鎮(zhèn)的平面圖紙資料與以信息化手段（衛(wèi)星云圖）獲取的信息結(jié)合，團(tuán)隊(duì)所有成員利用一周的時(shí)間前往實(shí)地進(jìn)行測繪，并將精確的平面圖紙繪制出來。在已繪制出來的平面圖紙基礎(chǔ)上對圖紙上的建筑與街道、道路、水路、綠化、橋梁、店鋪等信息進(jìn)行逐一標(biāo)注，并形成電子稿，以便后期制作虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)時(shí)有相關(guān)數(shù)據(jù)參考。團(tuán)隊(duì)在多次進(jìn)行現(xiàn)場和圖面的分析討論后，確定了以下四條原則對導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)：

一是統(tǒng)一性原則：全套導(dǎo)視與標(biāo)識系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和放置，一定做到科學(xué)合理、統(tǒng)一整齊，形成各自呼應(yīng)統(tǒng)一的完整系統(tǒng)，使游客對景區(qū)環(huán)境的認(rèn)知變得更為系統(tǒng)，優(yōu)化游客的游覽體驗(yàn)。

二是親和原則：做到視覺親和，首先要使標(biāo)識載體與古鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境和諧統(tǒng)一，不顯突兀;做到親近不破壞，標(biāo)識載體安裝制作中盡可能減少對古鎮(zhèn)環(huán)境的影響和破壞，保持古鎮(zhèn)原生態(tài)環(huán)境的不被破壞;做到親近材料，在設(shè)計(jì)選材時(shí)候必須考慮標(biāo)識導(dǎo)視方案的可實(shí)現(xiàn)性，以及在選材、加工、拼裝等方面與古鎮(zhèn)氣候條件的相適應(yīng)。

三是人文特色原則：導(dǎo)視與標(biāo)識設(shè)計(jì)樣式、效果表達(dá)應(yīng)該凸顯古鎮(zhèn)文化特色，標(biāo)識制作的材料選擇、加工工藝、展示效果能體現(xiàn)蕩口古鎮(zhèn)獨(dú)特風(fēng)土民情。

四是以人為本原則：一套合理的導(dǎo)向系統(tǒng)一定是明確首先是服務(wù)于人的。不管是游客還是居民，對于導(dǎo)向系統(tǒng)的使用，基本的要求就是一看就明白。可以讓游客在游覽的同時(shí)，可以自主選擇希望看到和適合自己的行進(jìn)路線，以及進(jìn)行方式等。

在完成了整個(gè)設(shè)計(jì)思路的調(diào)整和方向確立后，開始重新對指示標(biāo)識進(jìn)行設(shè)計(jì)。標(biāo)識的功能性，是標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要，立足識別和指示兩大功能：一方面是實(shí)際指示指引功能，指明建筑、居所、景點(diǎn)、功能區(qū)方位、道路的位置和人流的動態(tài)情況以及流向，古鎮(zhèn)內(nèi)重要的建筑和景點(diǎn)詳細(xì)位置甚至洗手間、市場、停車場、游客中心等;另一方面就是古鎮(zhèn)內(nèi)原住民習(xí)慣式的識別記憶，標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計(jì)的樣式、外觀造型、材料質(zhì)感和布置體現(xiàn)古鎮(zhèn)的人文風(fēng)貌。測試一套標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，最關(guān)鍵還是要觀察其能否以簡潔明了快速的方式傳達(dá)有用信息，導(dǎo)向是否明確清楚，能否幫助游客便于參觀以及生活在古鎮(zhèn)的人們精準(zhǔn)快速地做出行動預(yù)判。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們從古鎮(zhèn)原住民調(diào)研出發(fā)，即以前期工作為基礎(chǔ)，并借助虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)模擬我們設(shè)計(jì)的導(dǎo)視標(biāo)識系統(tǒng)在真實(shí)場景中的可視性和可行性。我們的指示標(biāo)識系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

一是通識性：指示標(biāo)識系統(tǒng)中的各載體要素能夠容易被人理解，清楚簡要，信息通識易懂，方位指向準(zhǔn)確。

二是連貫性：像通關(guān)游戲一樣，在到達(dá)預(yù)定目標(biāo)地之前，將一切有可能到達(dá)目的地的行走路線，都在該引導(dǎo)指示載體上體現(xiàn)出來。由大到小、由表及里、由近及遠(yuǎn)、由多到少就是我們的設(shè)計(jì)主旨。先指示大的明顯的目標(biāo)，比如主要建筑或是樹木，再指示中型目標(biāo)，比如水系橋梁或是牌坊等，最終才是以詳細(xì)的戶牌門牌標(biāo)識來指示小型目標(biāo)，如景點(diǎn)入口或是名家故居。

三是適當(dāng)性：導(dǎo)視要素的設(shè)計(jì)風(fēng)格應(yīng)該和古鎮(zhèn)風(fēng)貌環(huán)境融合，設(shè)置和安裝的位置適當(dāng)，做到導(dǎo)向的預(yù)期性、適當(dāng)性。整個(gè)古鎮(zhèn)的引導(dǎo)標(biāo)識在色彩、字體、規(guī)制、地點(diǎn)、展現(xiàn)形式等方面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)劃。只有這樣設(shè)計(jì)才能有助于游客和居民，按照標(biāo)識系統(tǒng)信息來尋找預(yù)期目標(biāo)。

四是可見性：導(dǎo)向要素應(yīng)該在設(shè)置的環(huán)境里容易被察覺，可見性高，那么需要對標(biāo)識里的文字與背景的顏色進(jìn)行處理使其有明顯的對比性，以達(dá)到引人注目的作用。文字也應(yīng)具備足夠的體量并應(yīng)用適當(dāng)?shù)淖煮w，以使游客或者行人在一定距離內(nèi)即可準(zhǔn)確辨認(rèn)目標(biāo)。在無障礙通道的標(biāo)識導(dǎo)視設(shè)計(jì)時(shí)，還要注意必須符合國家或行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

四、設(shè)計(jì)感悟

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的信息時(shí)代，借助計(jì)算機(jī)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對古鎮(zhèn)與建筑、民居、街道、水系等的數(shù)字化再現(xiàn)，以達(dá)到保護(hù)和記錄的目的。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合的日益影響下，除了傳統(tǒng)的保護(hù)，古鎮(zhèn)的保護(hù)和旅游導(dǎo)向系統(tǒng)開發(fā)勢必離不開三維漫游平臺的帶動。通過新的方式將古建筑以新的形式呈現(xiàn)在更多人的眼前。

蕩口古鎮(zhèn)建筑與街區(qū)導(dǎo)向設(shè)計(jì)，起源于蕩口古鎮(zhèn)民居建筑群的整體保護(hù)與開發(fā)項(xiàng)目，項(xiàng)目本身十分有意義。我們和指導(dǎo)老師一同進(jìn)行設(shè)計(jì)、討論，一遍遍地完善方案，再修改推翻，對關(guān)鍵設(shè)計(jì)還有激烈的爭論，這些都使我們成長和提高。我們用學(xué)校學(xué)到的專業(yè)知識進(jìn)行實(shí)踐，第一次感覺到設(shè)計(jì)真的可以改變生活，學(xué)以致用并不是遙不可及。用設(shè)計(jì)改變自己和環(huán)境原來離我們?nèi)绱酥覀冋媲械貝凵狭嗽O(shè)計(jì)。

我們經(jīng)過不懈努力解決了現(xiàn)有的建筑導(dǎo)向設(shè)計(jì)沒有突出各建筑特點(diǎn)、古鎮(zhèn)道路導(dǎo)向不明確、人流動向混亂、景點(diǎn)標(biāo)識不清等問題也借助信息化手段設(shè)計(jì)了一套基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的古鎮(zhèn)道路景點(diǎn)虛擬現(xiàn)實(shí)游覽平臺，同時(shí)目前正在進(jìn)行線上測試。設(shè)計(jì)蕩口古鎮(zhèn)建筑導(dǎo)向?qū)τ谔嵘裏o錫城市規(guī)劃的視覺布局、提高蕩口古鎮(zhèn)的影響力、彰顯無錫城市形象具有重要意義。我們?yōu)槟苡袡C(jī)會參與這個(gè)項(xiàng)目感到無比自豪。

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作者單位：

江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院