黃河文化保護視域下河南省古建筑的數字化整理方法研究

李夢黎

摘 要：本研究以河南省為地域單位，古建筑為研究主體對象，數字化整理為研究內容，對河南省古建筑的連片性保護研究進行探索。通過對河南省古建筑整理研究現狀的梳理，與數字化技術的特征分析，發掘兩者間的聯系;按照遞進邏輯，從先行理論研究、數字信息記錄、整理方法研究、視覺媒介設計四個方面，構建古建筑數字化整理的基本方法;最終以數據庫的形式對古建筑的整理成果進行展示。

關鍵詞：古建筑;數字化整理;黃河文化;文化保護

中圖分類號：TU-87 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）5-0053-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.05.012

Research on the Digital Arrangement Method of Henan Province Ancient Buildings from the Perspective of Yellow River Cultural Protection

LI Mengli

（Luoyang Institute of Technology， Luoyang 471000，China）

Abstract： In this study， Henan Province as a regional unit， ancient buildings as the research subject， digital arrangement as the research content， Henan Province ancient buildings contiguous protection research to explore. Through combing the research status of Henan Province ancient buildings and analyzing the characteristics of digital technology， the relationship between the two is explored. According to the progressive logic， the basic methods of the digital collation of ancient buildings are constructed from four aspects： antecedent theory research， digital information recording， collation method research and visual media design. Finally， the collation results of ancient buildings are displayed in the form of database.

Keywords： ancient architecture;digital arrangement;Yellow River culture;cultural protection

0 引言

習近平（2019）在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上明確指出黃河文化是中華文明的重要組成部分，要推進黃河文化遺產的系統保護，守好老祖宗留給我們的寶貴遺產。河南省是黃河流域的重要組成部分，作為歷史悠久的文化大省，文化遺產多不勝數，古建筑就是其中不可或缺的一環。但因為各種主客觀原因，許多未被列為文化保護單位的古建筑在城市化的快速發展中消亡，大量保留下來的古建筑也因時間過長而面臨著風化與破損等問題，因為古建筑是不可再生的歷史文化遺產，如果不對其進行整理記錄，這些建筑一旦消失就無法復原[1]，因此以數字化的形式對古建筑進行整理顯得尤為重要。

1 研究背景

通過文獻整理、案例搜集等，對河南省古建筑整理相關研究進行歸納，可發現現有的研究主要集中在以下3個方面：一是主題說，從不同的研究主題入手對古建筑進行多方位的分類研究，可歸納為：建筑類型、裝飾工藝、建筑構件;二是類型說，按照祠堂的地域范圍進行劃分，大致分為全省性、市域性和個案性;三是媒介形式說，按照整理后所呈現的媒介形式分類，主要包括以紙制介質為主的書籍和以數字形式為主的數據庫兩種。目前的整理類型豐富多樣，但其成果過于分散且多為記錄說明性的內容，這就造成了研究深度不足的現象。因此，自2007年開始，諸多學者提出了古建筑相關數據庫的建設，如基于語義網絡的古建筑圖像數據庫查詢策略的研究、河南省漢畫像石圖像資源數據庫構建研究等，隨著時代語境的變化，河南省古建筑的整理研究開始趨于復合型、數字化的整理方向發展。

目前，數字化技術在古建筑整理中的應用主要分為三個類型：一是圖文并茂的傳統閱讀頁面;二是配合文字內容，添加相應的靜態圖片或動態GIF圖片，對古建筑的整體全貌進行記錄與制作，并以動態影像的形式來呈現其效果;三是通過虛擬現實技術對古建筑的全景進行繪制，以沉浸式體驗的形式對古建筑的空間形態進行再現，促進人與古建筑間的參與度和互動性。

綜上，目前關于古建筑的研究類型多樣，但是深入度不足，針對古建筑的全方位、多層次的基礎信息精細化采集以及群體化建筑的組合整理研究尚有很大的空間。數字化成像技術正不斷地應用于河南省古建筑的保護傳承中，并由展示形式向查閱形式轉變、由二維局部圖像向三維全景圖像升級。但是數字化的技術多被作為整理過程中的輔助技術手段，對單體古建筑的記錄、呈現、傳承進行表現，以數字化技術對區域范圍內的古建筑進行組合整理的研究并不多。

2 黃河文化保護視域下河南省古建筑的數字化整理研究的意義

2.1 理論價值層面

本研究通過信息技術對文化遺產進行“記錄性”的保護，既是對現有古建筑研究基礎資料的補充與完善，也是對地方傳統建筑理論體系的拓展與延伸，同時也能為之后的相關研究提供詳細的資料，對充實河南省古建筑的研究體系有一定的學術意義[2]。

2.2 實踐應用層面

本研究主要討論數字信息技術與古建筑保護傳承的結合方法，對古建筑結構秩序及造型規律進行解析，對與古建筑保護傳承相關的數字化技術進行總結，然后將二者結合，配對出適應于古建筑信息采集整理的數字化技術，對歷史文化遺產的數字化保護傳承進行探索[2]。

2.3 學術研究層面

本研究構建一個可操作性較強的古建筑信息整理研究模式。以建筑學、類型學、藝術學三個維度為切入點，借助層次分析法的基本原理、結構主義的組合法則、類型學的分類理念，從“常規匯總、模塊分類、創新組合”三個方面構建一個系統的古建筑整理研究模式。

3 研究流程

本研究從文化遺產保護傳承的理念入手，以“河南省古建筑”作為研究主線，按照“研究現狀—河南省古建筑基礎信息的采集—整理分類—數據庫建設”的基本思路，探討如何通過信息技術的介入解決古建筑實體保護難的問題，具體流程如圖1所示。

4 黃河文化保護視域下河南省古建筑的數字化整理方法研究

河南省古建筑的數字化整理，是以數字化的技術對古建筑進行系統化的整理，其目的是對古建筑資源進行永久性地保護記錄，且便于查閱研究[3]。具體步驟主要包括先行理論研究、數字信息記錄、整理方法研究、視覺媒介設計[4]。

4.1 先行理論研究

針對本主題的先行理論研究主要圍繞“河南省古建筑”和“數字化記錄整理”兩個關鍵詞展開。河南省古建筑的理論研究主要包含兩個方面，一是繪制河南省古建筑的研究圖譜，通過查閱《河南民間建筑》《河南古建筑》《洛陽明清建筑》《根在河南》等相關著作，梳理出保存至今且具有研究價值的古建筑名錄，對可查閱的河南省古建筑的數量進行匯總;二是對現有古建筑研究類型、信息、內容等的整理，以中國知網為數據源，建筑科學與工程、考古、旅游、美術書法雕塑與攝影（藝術設計）、文化、檔案與博物館六大學科為研究領域，“主要主題”為分布項，進行文獻檢索并歸納出現有的研究類型，進而明晰古建筑研究所需要的基礎信息，為后期的數字化記錄對象、古建筑的整理模塊等研究提供參考。在本階段中針對“數字化記錄整理”的研究，主要是對與古建筑相關的數字化記錄方法與整理方法的查閱與整理，通過文獻整理、案例查找、技術團隊咨詢、專家訪談等方法，羅列出現有的古建筑保護傳承的數字化形式，并對其可操作性、成本投入、優缺點、適用場景等特點進行評估，通過數字化技術的總結，為研究提供支持與保障。

4.2 數字信息記錄

在先行研究中明晰了需要研究的古建筑名錄、古建筑記錄整理的基礎信息類型、數字化記錄整理的技法三個要點。本節討論如何通過數字化技法對古建筑進行系統的信息采集與記錄。對需要采集的基礎信息與常用的數字化技法進行配比，探尋二者間的關聯性。為了確保信息采集的可操作性與準確性，用解構主義研究法對古建筑的結構、形態、功能進行拆解，對古建筑的空間秩序進行“宏觀—中觀—微觀”三個層面的分解，逐層分析各部分的特質，對各層面古建筑所包含的基礎信息進行采集：宏觀層面為建筑的平面布局，中觀層面為古建筑中所包含的大門、垂花門、正室、耳房等主體建筑，微觀層面為古建筑的局部構件細節及其裝飾藝術。之后，根據前期總結的數字化技術特征，結合各層面的建筑尺寸及結構特點，選擇與三個層面相適應的技術手段，獲取其中的相關信息，宏觀層面的信息可采用無人機航拍技術，從鳥瞰的視角記錄古建筑的平面圖;中觀層面的信息更側重的是對古建筑中各建筑單體的結構及尺寸的記錄，可采用三維激光掃描的形式對其進行采集，對于局部尺寸可使用激光測繪儀進行測量，以確保信息采集結果的準確性;微觀層面是對裝飾藝術圖案的采集，因為其尺寸較小、細節復雜，所以除了使用拍照以外，還要使用測量、拓印、現場臨摹等傳統手工采集方法。信息采集完成之后，繼續按照“宏觀—中觀—微觀”的建筑空間秩序，進行文本形式的整理記錄，以CAD的形式繪制平面圖;以Sketch up、3DMAX對各建筑單體進行立體化的記錄，并使用CAD詳細地記錄出各部分的尺寸結構;使用犀牛、Sketch up、3DMAX、PS等軟件對建筑構件中的裝飾紋樣進行復原，使用白描技法繪制建筑局部結構，使用CAD或手繪制圖的方式對圖案的細節尺寸進行詳細的記錄;最終，運用Lightroom、Photomatix Pro、DevalVR player等圖形圖像成像技術對古建筑信息以靜態的形式進行呈現，以動態的形式進行全景描繪。古建筑各層面采集技術與成像技術對應說明如表1所示。

4.3 整理方式研究

“數字信息記錄”部分討論的是單個古建筑的數字化采集記錄方法，當對古建筑的采集整理達到一定數量之后，則需要對古建筑的信息進行整理。通過“先行理論研究”中對現有古建筑研究類型、信息、內容等的梳理，分別從常規匯總、模塊分類、創新組合3個方面對河南省古建筑的“群像”進行整理[5]。常規匯總，是按照行政區域，對古建筑信息的基本整合與存檔記錄，以河南省17個省轄市和濟源示范區為一級單位，以各市所包含的縣域為二級單位，把之前有數字化記錄的各古建筑匯集起來。模塊分類，方便信息的展示與查閱，根據現有研究的分類特點，從造型藝術的層面出發，以模塊化的形式對信息進行分類，可概括地分為三個類型。基礎信息，即常規匯總的信息內容，具體內容同上;建筑類別，按照建筑的功能類別對其進行一級分類，主要包括民居、祠堂、會館、宗教建筑等，之后再對各類型古建筑進行二級細化分類;裝飾藝術，依據其所涉及的三個維度，裝飾工藝、裝飾題材、裝飾表現手法進行分類。裝飾工藝分為石雕、木雕、磚雕、漆畫四大工藝，裝飾題材分為吉祥文字、祥瑞動植物、人物組合、宗教法器，裝飾表現手法分為隱喻、諧音、程式化、情景營造等常見手法。創新組合，把模塊分類與類型學結合，借助對共性元素的發掘構建新的組合，通過比對研究探尋創新組合中的未知秩序，以化解現有研究的深入度不足、成果趨于同質化的問題。其具體步驟如下：步驟一，借助AHP層次分析法，以對中原古建筑的同類元素進行再分類為目標，把上述的模塊分類作為準則層的考慮因素，構建分層模型，拓展出新的分類組合。步驟二，借鑒因子分析法，發掘其共性特征將其作為分析因子，把步驟一中得到的“再分類”作為變量群，對其進行排列式對比分析，對未知的共性因素進行探究，從而發掘古建筑的深沉內涵，并在此基礎上對其內在的文化關聯性進行分析[6]。

4.4 數字化整理展示

結合文化遺產保護傳承的核心理念，采用開源數據庫MySQL，對已有的信息進行建構，把“整理方法研究”中的三類方法，作為模塊信息，構建出河南省古建筑數據庫，即對古建筑“群像”進行系統的數字化整理展示，數據庫構建圖如圖2所示。把“常規匯總”歸入“基礎信息”中，將“基礎信息”“建筑類型”“裝飾藝術”三類整理結果，作為數據庫的三個模塊;把“創新組合”作為數據庫的檢索欄，設置復合型檢索，可同時添置2個以上的關鍵詞進行檢索[7]。使用tableau、geoda等專業軟件對整理好的圖形進行可視化處理，構建專業數據庫的基本框架。之后，需要對數據庫的視覺界面進行設計。通過頁面布局設計，以合理的邏輯、清晰的結構排列數據庫的內容板塊;從服務設計視角入手，洞察使用者的功能需求、審美需求、視覺習慣等，組織界面的視覺動線、各模塊的排列順序以及各模塊在界面中所占據的面積比重等，對數據庫的界面信息進行簡潔準確的表現;借助視覺要素設計，梳理各級頁面的內容主次關系、引導用戶的視覺動線、通過色彩組合及圖標符號的設計展現河南省古建筑的地域特色;利用3D、VR、AR、扁平化設計、C4D等技術豐富可視化效果的呈現方式;采用視覺設計中的趣味性、互動性等設計理論，提升可視化數據庫的界面設計[8]。

5 結語

目前，以河南地區為研究范圍的古建筑數字化記錄與整理的研究鮮少出現，通過對河南省古建筑的數字化整理方法的研究，為河南省古建筑的連片性整體化研究提供了方法思路。通過數字化的形式對古建筑進行整理、記錄、存檔，加強了現代技術與傳統文化交融，既是對不可再生的古建筑資源進行保護的有效手段，也是對古建筑動態化傳承的重要路徑。將數字化技術與古建筑的空間結構特點結合，采用不同的數字化技法采集記錄不同的古建筑結構信息，并將采集到的古建筑信息匯集在一起，以數據庫的形式繪制河南省古建筑檔案，為河南省古建筑提供展示平臺;同時對古建筑進行多類型的組合整理，通過數據庫的交叉檢索方法對各類組合進行展現，推進古建筑的類比研究;對數字化技術與古建筑的采集成像關系進行逐層對接與聯系，為數字化技術對歷史遺產的保護傳承方法進行實踐論證。

參考文獻：

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