數(shù)字化虎丘：園林創(chuàng)新性保護利用的有益探索

“舊”虎丘：難以承受歲月侵蝕

虎丘山風(fēng)景名勝區(qū)位于蘇州古城西北角，距市中心5公里，前臨山塘河，周圍有環(huán)山河圍繞，歷經(jīng)2500多年的悠久歷史，有“吳中第一名勝”的美譽。相傳春秋時，吳王夫差葬其父于此，葬后3日，便有白虎踞于其上，故名虎丘山。山高僅36米，但古樹參天，周圍有不少古跡，山小景多，是虎丘的一大特色，特別是千年虎丘塔矗立山上，使虎丘自古以來就為著名的游覽勝地。宋代大詩人蘇東坡曾為之寫下“到蘇州而不游虎丘，乃憾事也”的千古名言。

山道兩邊，散落著一段段逸聞趣事。虛位以待迎接來客的，是不同時代不同性格的才子佳人們，白居易、蘇東坡、文征明、唐伯虎、西施、真娘……掐指一算，太多太多，讓整個虎丘，從山腳到山頂，充滿了熱鬧的回聲。

轉(zhuǎn)過吳王闔閭埋有魚腸劍及其他寶劍三千的劍池，一抬頭，就能看到“搖搖欲墜”的虎丘塔了?；⑶鹚?，本名叫云巖寺塔，始建于公元959年，是一座名副其實的千年寶塔。不過，千年的風(fēng)雨侵襲讓這座塔身越來越傾斜，現(xiàn)在的塔頂已經(jīng)偏離地面有2.21米之多，所以又被稱為“東方的比薩斜塔”。不過，這一名號實在有點委屈了虎丘塔，因為從建造年代上講，虎丘塔要比比薩塔早了200多年。

作為中國現(xiàn)存的最早的樓閣式磚塔之一，虎丘塔的建筑風(fēng)格和設(shè)計都采用唐宋時期所興盛的建筑文化。塔高48.2米，重量超過6000噸，主要建筑材料是磚塊，除磚砌塔壁外，其他構(gòu)件如圓柱、額枋、壺門、直欞窗、斗拱等也都用磚燒制，以石灰拌泥沙砌成，在灰縫中插入竹釘，竹釘上粗下銳，帽頭繞麻絲，用它拉緊灰泥和磚面的粉刷，同時也加強了灰縫的抗壓力。

虎丘塔的塔身平面為八角形，塔型由方形改為八邊形，在建筑技術(shù)上要復(fù)雜得多，但防御能力也會大大提高。雖然虎丘塔并非第一個八邊形塔，但它在高層大型八邊形佛塔中開了先河。除此之外，它還屬于套筒建筑，里面有兩層塔壁，仿佛是一個小塔外又套著一個大塔，足以展示我國古代建筑工匠的智慧和技藝。

導(dǎo)致虎丘塔傾斜的原因，根據(jù)現(xiàn)在掌握的情況和資料分析，主要是由于塔基的不均勻沉降所致。由于虎丘塔是建造在一個南高北低的斜坡上，北面填土較多，南面填土較少，厚薄不一樣，受壓后收縮程度也不同，造成塔基不均勻沉降，而使塔身向沉降的方向傾斜，也造就了“中國第一斜塔”的名聲。

1961年，云巖寺塔被列為全國第一批重點文物保護單位之一。然而，由于歲月侵蝕和人為損壞，虎丘塔舊時的亮麗風(fēng)貌不再，甚至岌岌可危。古塔在1977年至1986年接受了一次修繕。這次修繕采用地下排樁式連續(xù)墻，分圍、灌、蓋、換4個階段施工。即在塔身周圍地下，密密打下44根水泥樁，把塔基緊緊箍住，猶如把塔栽在一個巨大而堅固的花盆中。千年古塔終于轉(zhuǎn)危為安。

蘇州云巖寺塔

園林向來是蘇州一張響當當?shù)拿?，就像一顆顆璀璨的珍珠散布在古城的各個角落，婉約秀麗的江南氣息讓旅人沉醉，亭臺樓閣的巧妙設(shè)計讓世人贊嘆。以虎丘塔為中心，虎丘山地形為基礎(chǔ)，也曾出現(xiàn)過文氏塔影園、蔣氏塔影園兩個蘇州園林代表作。

曾經(jīng)曲折百轉(zhuǎn)的回廊駕于水面之上，亭臺軒榭下潺潺流水而過，用借景的手法，巧妙地將虎丘之上的云巖寺塔映射到了庭院中的水系中，達到“半空飛影入空塘”的效果。但時代的變遷、戰(zhàn)爭的破壞、大自然的侵蝕，逐漸讓虎丘塔影園淹沒在現(xiàn)代化的高樓大廈中，變得面目模糊，并面臨著毀壞、消失的風(fēng)險。不過，隨著近年來人們對于古建筑的保護意識愈強，保護呼聲愈高，文物保護和利用的工作被提上日程，文物數(shù)字化的緊迫性開始體現(xiàn)，一場復(fù)興蘇州園林的行動已經(jīng)展開。

“新”虎丘：數(shù)字化應(yīng)用于文物保護

科技的發(fā)展和文化的傳承從來都不應(yīng)是對立面，古建筑是城市的親歷者，是城市史脈與傳衍的立體記憶，也是城市個性、人文的標志性名片，如何讓建筑遺產(chǎn)抗住時間的侵蝕，并實現(xiàn)活化重生，園林數(shù)字化提供了一個有意義的思路。

2018年，蘇州市“百園之城”行動實施，志在要讓蘇州城里108座面臨消失風(fēng)險的古園古建重獲新生。2019年7月，融創(chuàng)中國與虎丘山風(fēng)景名勝區(qū)管理處、中國文物保護基金會三方攜手，決定對虎丘塔影園的古建筑保護與修復(fù)進行合作。

虎丘數(shù)千年的光陰屹立在蘇州城，見證了這座城市的榮辱興衰。對于虎丘的高精度數(shù)字化所能起到的作用也是方方面面的：首先可以為文物保護提供最精準的數(shù)字支撐，建立文物信息的標準與互換機制，精確記錄古建園林的建造細節(jié)和工藝工法，為修繕復(fù)原工作提供指引；其次，為專家學(xué)者研究蘇州園林藝術(shù)提供詳實的一手數(shù)據(jù)；最后還能通過對數(shù)字資料的三維重建達到傳播和教學(xué)目的。

虎丘塔影園數(shù)字化項目依靠數(shù)字化測繪和建模，實現(xiàn)對建筑實體和設(shè)計數(shù)據(jù)更好地留存和傳承，包括對塔影園附近景區(qū)建立高精度地理地貌環(huán)境三維數(shù)字模型、基于真實場景和歷史資料的虛擬復(fù)原設(shè)計，對修復(fù)過程進行數(shù)字化記錄、建立蘇州園林典型建筑元素數(shù)據(jù)庫、建立虛擬仿真蘇式園林構(gòu)建平臺，為塔影園的重建乃至蘇式園林研究、創(chuàng)作、模擬修復(fù)、文化傳播提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、平臺保障。

虎丘塔影園的數(shù)字化項目意義重大，但完成難度也很大。與敦煌、長城等石質(zhì)遺產(chǎn)相比，塔影園作為古典園林，不僅擁有獨特的建筑結(jié)構(gòu)和精巧的細部件，更涵納了植物、石景等物體在內(nèi)，因此測繪難度也非常大。項目不僅要對虎丘塔等園區(qū)內(nèi)的建筑進行精確測繪，而且要對園林地貌進行數(shù)字化復(fù)刻，記錄這座蘇州園林的每一幀真實面貌。

虎丘塔影園內(nèi)植被豐富，建筑和林木相融相襯，也為測繪增加了難度。針對植被遮擋嚴重（如頭山門）與高差大（虎丘塔）的景點，項目組出動無人機，用低空繞飛的傾斜數(shù)據(jù)與整體傾斜多次融合完成高精模型；在激光掃描數(shù)據(jù)、攝影測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行手工模型重建，真實還原虎丘的一草一木、一磚一瓦，形成720°無死角瀏覽模型。

經(jīng)過多方努力，塔影園的全貌在虛擬的數(shù)字空間中逐漸被描繪出來，達到了厘米級的準確度，并在科研領(lǐng)域達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，實現(xiàn)多項技術(shù)突破：如融合多源數(shù)據(jù)的大遺址高精度建模工藝流程；面向復(fù)雜模型高精度紋理重建的在線紋理采集與快速映射技術(shù)的應(yīng)用；實現(xiàn)三維高真實感實時渲染技術(shù)在大型遺址場景的應(yīng)用等。

虎丘山景區(qū)及景區(qū)內(nèi)建筑實體的三維數(shù)字化的重建，為虎丘塔影園建立了一套可以抵抗時間的數(shù)字資產(chǎn)，高精度的模型讓文物在數(shù)字空間中得以留存并解析，更能幫助分析每一個建筑部件當下所隱藏的問題以及侵蝕程度，為保護和修復(fù)提供更準確的數(shù)字檔案。

“園林是一種藝術(shù)，更是蘇州人的一種生活態(tài)度?！鼻把氐臄?shù)字科技，幫助文物保護事業(yè)更好地實現(xiàn)承上啟下?？萍嫉陌l(fā)展也有利于古建筑和文物的宣傳，文物的數(shù)字化更是為廣大專業(yè)和非專業(yè)領(lǐng)域的人提供了極大的研究和學(xué)習(xí)價值。建筑模型的高精度支持3D打印，可服務(wù)于虎丘景區(qū)文創(chuàng)事業(yè)的發(fā)展。其不僅留住了建筑本身的光華，更希望喚醒人們對于蘇州園林情感與審美共鳴，鼓勵人們創(chuàng)造當代城市山林的新內(nèi)涵，為打造園林可持續(xù)發(fā)展提供新思路。創(chuàng)新賦能古建文化，使古建筑文化以更前沿、靈活的方式讓更多人可觀、可感、可知，將文化傳承的種子播撒到更多人的心中，這實現(xiàn)了文化遺產(chǎn)以及傳統(tǒng)文化的活化與傳承。

虎丘塔影園是蘇州2500多年悠久歷史和深厚文化的見證與縮影，它的數(shù)字化測繪的意義不容小覷。相信隨著時代的進步和科技的發(fā)展，古建筑高精度三維模型的采集及制作作為文化遺產(chǎn)保護的基礎(chǔ)必然會向著更加便捷、更加低成本、更加精確的方向前進，必然會影響文化遺產(chǎn)保護更加系統(tǒng)化、規(guī)范化。記錄文物，保護文物，修復(fù)文物，用文物數(shù)字化的方式定格更多古建筑的光輝歲月。