數(shù)字技術在歷史文化景觀保護中的應用研究

趙玉奇 王莉

（湖北文理學院,湖北 襄陽 441053）

數(shù)字技術是一個非常寬泛的概念，廣義上包括區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、云計算人工智能等借助一定的設備將各種圖、文、聲、像等信息轉化為電子計算機能識別的二進制數(shù)字"0"和"1"后進行運算、加工、傳送、傳播、還原的技術。在歷史文化景觀的保護與再現(xiàn)等工作中，數(shù)字技術都得到了越來越廣泛地運用。

一、數(shù)字技術在歷史文化景觀保護中運用的必要性

現(xiàn)代歷史文化景觀的調(diào)查保護工作，可以追溯到梁思成先生采用實地勘探測量、數(shù)據(jù)的記錄、手繪各種圖稿的方式對佛光寺與南禪寺地調(diào)研。如今隨著測繪工具的進步、計算機數(shù)據(jù)記錄的簡便與準確、表現(xiàn)方式的變更等等都為歷史文化景觀的保護帶來了新的思路和更加快捷、立體且高效地解決辦法。

在歷史文化長河中，因某些不可抗力造成的歷史文化景觀的損壞或損毀不計其數(shù)，即使是社會技術高度先進化的現(xiàn)代，這樣的例子也并非個例。2018 年9 月2 日，巴西遭遇大火，館藏十僅存一。2019 年4 月15 日，巴黎圣母院頂部塔樓起火，尖頂如被攔腰折斷一般倒下。而在當時，網(wǎng)絡上卻盛傳著“3D 游戲‘刺客信條’因游戲場景中有較精細的巴黎圣母院模型數(shù)據(jù)而將成為重建再現(xiàn)巴黎圣母院的重要參考”的消息。這些都能說明現(xiàn)代數(shù)字化技術以及信息模型在歷史景物保護中所能起到的重要作用。

二、信息模型與綜合分析技術概述

（一）信息模型。在對歷史文化景觀進行系統(tǒng)全面且立體的保護中，各種數(shù)據(jù)的記錄與歷史景觀的直觀再現(xiàn)是修繕與恢復的重要參考依據(jù)，直觀的來說，就是參數(shù)數(shù)據(jù)的復刻以及立體三維模型的建立。具體細致的數(shù)據(jù)確保精確度，立體模型保證了直觀形象的還原，這兩者合二為一，就是在三維模型中賦予參數(shù)化信息，建立信息模型。

比如REVIT 建模就是BIM 信息建模中的代表，它能記錄每個構件包括尺寸、材質、類別信息等在內(nèi)的具體屬性，能夠按照實際構造自動識別構件特性，并有相對性的編輯手法和屬性信息。在建模的過程中，建筑造型、結構、管線設備等信息就會同步生成，因此在歷史文化景觀的保護與再現(xiàn)中能夠得到極大的運用。

（二）參數(shù)化分析。在歷史文化景觀的再現(xiàn)修復中，也可以利用參數(shù)化分析進行一定程度的分析、優(yōu)化。利用參數(shù)化的方法進行分析，導入所需的母體數(shù)據(jù)，再利用特定的運算器按照一定的邏輯連接運算，就可以自動生成所需的分析結果，并以圖表、顏色信息等非常直觀的方式表現(xiàn)出來。應用在歷史文化景觀保護中，則可通過導入基礎信息，以歷史景觀建筑的某些數(shù)據(jù)為約束，對周邊建筑進行規(guī)劃優(yōu)化，以達到讓歷史文化景觀得到最優(yōu)的保護的目的。

信息模型是歷史文化景觀保護貫穿始終的核心記錄工具，而參數(shù)化的分析，是在信息模型等數(shù)據(jù)保護的基礎之上，對歷史景觀建筑合理地進行進一步修繕、重建的有效調(diào)整分析手段。

（三）GIS 與大數(shù)據(jù)分析。地理信息系統(tǒng)是可以對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。它既是一種前期分析的方法，也是后期綜合分析的手段。

通過GIS 以及大數(shù)據(jù)進行前期分析，對歷史景觀建筑進行立體的觀測與分析，直觀地了解目標范圍內(nèi)的基地高差，地質條件、水文條件等等，這將使得歷史景觀場地的綜合分析更加立體與精確，從而可以更好地發(fā)現(xiàn)基地不足之處，以便在后期保護建設工作中進行查漏補缺。而在后期的信息處理中，也可以通過大數(shù)據(jù)比對發(fā)現(xiàn)問題與及時應對。

（四）VR 虛擬現(xiàn)實技術。虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality，簡稱VR）是一種能夠創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真技術，它利用計算機生成一種交互式的三維動態(tài)視景，其實體行為的仿真系統(tǒng)能夠使用戶沉浸到該環(huán)境中。用戶通過佩戴特定的設備，將視覺連通到虛擬世界之中，與虛擬世界里的事物進行感官互動。通過此技術可實現(xiàn)歷史文化景觀與人們的感官互動，較直觀的感受其結構、空間、歷史與情緒，也由此而使人通過多方面的感受與刺激而自然產(chǎn)生文化的衍生與傳承。

三、數(shù)字技術在歷史文化保護中的應用策略及文化意義

數(shù)字技術可直接在用戶身邊創(chuàng)造虛擬的三維場景，提供沉浸式地體驗。從文化波保護的角度來說，數(shù)字技術幾乎是將數(shù)據(jù)信息拔高了一個維度來留存，將虛擬的場景作為歷史數(shù)據(jù)保存，使人們能直觀的感受歷史文化景觀。

在保護的基礎之上，數(shù)字技術建構的沉浸式體驗更大的意義在于文化景觀的傳達乃至傳播。通過數(shù)字技術建構的歷史文化景觀場景，降低了對受眾專業(yè)知識的要求，有效地擴大了受眾群體。通過展示。

當虛擬場景完全復刻在人的面前，歷史與文化所傳達的情緒會直接刺激到人的感知，文化的認同感便會促使其在這樣的互動之中傳播。這是一個可以將專業(yè)的歷史文化信息傳達給非專業(yè)的大眾并且有可能借助大眾進行二次傳播，且充滿趣味性地體驗方式。

四、結語

現(xiàn)代化數(shù)字技術仍然在快速地發(fā)展之中，所以在未來的很長一段時間里，各種三維空間構建技術和數(shù)字技術在歷史文化景觀的保護與再現(xiàn)研究中也仍舊會成為最有利的工具。