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虚拟现实技术建筑文化保护传承

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[摘要]本文介绍了抗战时期的重庆作为陪都形成了独特的陪都建筑文化,它体现了陪都时期特有的社会特性和重庆的地域时代特征。利用现代科技数字化技术——虚拟现实技术对重庆陪都建筑文化进行保护与传承,实现建筑室内外的复原,增加建筑文物的展示手段,从而体现陪都建筑所特有的风貌。目前,国内不少的城市纷纷尝试使用虚拟现实技术来实现对传统文化的挖掘与展示,因此本项目更具前瞻价值与推广意义,值得深入探讨与实践。

[关键词]重庆陪都文化;建筑遗址;虚拟现实技术;保护与传承

1项目背景

当今世界随着互联网的发展已经从全球化的世界逐渐转变成一个高度信息化的世界,在现代人类社会运动中信息化是发展的必然结果和历史发展趋势,互联网以一种极具扩张性和巨大性的力量把全世界紧密联系起来。在这样的趋势下,我们享受信息化带来便利的同时,西方发达国家的文化软实力也在不停的影响着我们本土地域文化。这两种文化的相互碰撞与融合,就会导致那些经济实力强势的西方文化来影响经济实力较为弱势的本土文化。最为直观的表现就在于作为文化载体的城市建筑风貌更容易受到西方文化的影响,城市建筑受当地本土文化特色影响而长期形成的一种风貌逐渐消失。随着经济全球化的发展,我们国家实行改革开放政策已经踏入了世界经济共同发展的历史浪潮,这也使我们国家城市建设与规划受到了影响。随着对外交流的加强,城市文化面临着诸多挑战,城市风貌也急剧变化着;由于城市建设与城市改造,众多城市建筑失去了自身原有的特色,原有的城市地域风貌文化的差异正在逐渐消失殆尽,城市之间相似的文化逐渐增多并扩展,这已经成为现代中国城市建设的核心突出问题。现在我国发展迅速,经济水平不断提高,城市作为经济发展的节点起着至关重要的作用,城市经济是我国经济的主宰,也体现着国际之间经济的竞争。不同的人文背景和自然环境下发展起来的城市,都具有不同的城市文化特色,独具文化特色的城市,可称之为城市的“文化瑰宝”。

2虚拟现实技术

2.1.1虚拟现实技术的发展虚拟现实技术的起源要追溯到1838年,希腊的数学家欧几里得发现,人类可以通过一种名为双眼视差的现象产生立体的视觉感,于是从1838年开始,人们就开始利用这种现象制造出一种立体镜,通过立体镜可以看到立体的画面,随着时代的发展这种立体镜的技术也逐步升级,直到今天也被用在虚拟现实设备中。早期的虚拟现实技术大多运用在军事、企业界学术实验室,经过长时间的开发后,才进入到民用的领域。虚拟现实技术的发展与应用可以大致分为三个历史时期:70年代之前处于探索阶段;80年代初到80年代中期是虚拟现实技术从理论化走向了实践领域;上世纪80年代末到至今是虚拟现实技术高速发展的蓬勃阶段。国外研究现状:首先美国是VR技术的发源地。最初的研究主要应用在军事方面,例如美国军方运用这项技术对飞行驾驶员和宇航员进行模拟训练,随后这项技术也逐步转为民用。在当时的美国宇航局Ames实验室致力于一个名为“虚拟行星探索(VPE)”的试验计划,现在美国宇航局在建立了航空、卫星维护VR训练系统下还有可供全国使用的VR教育系统,这使得虚拟现实技术更快的发展起来。其次在上世纪末美国的各大知名高校例如北卡罗来纳大学(UNC)、麻省理工学院(MIT)等都在虚拟现实技术的研究中取得了非常大的成果,也使得这项技术取得突破性的进展。国内研究现状:与国外一些发达国家相比较之下,我国对于虚拟现实技术的研究还存在着较大的差距。但在我国随着计算机系统工程以及计算机图形学等技术的研究发展,虚拟现实技术也越来越得到重视;国内的高校和科研机构也在积极的对虚拟现实技术研究以及应用做着不懈努力。近年来我国利用虚拟现实技术辅助建筑古迹的保护与推广,已经有了较大的进展,比如吉林建筑大学的郭苏琳在《虚拟现实技术在建筑遗产保护中的应用》中提出了极具可行性的解决方案;故宫博物院也在利用虚拟现实技术进行故宫原貌的修复展示,该项工作已经初步完成,并且在文物保护界获得了极好的反映。

2.2陪读和陪都建筑文化

2.2.1陪读的定义在1940年9月6日,国民政府发布的一部法令《国民政府法令》,正式颁令“明定重庆陪都令”。重庆这座山城将成为中国永远的附属首都。它不但明确了重庆作为“战时首都”的法律地位,而且也宣布即使重返南京,重庆作为附属首都的地位也不会将其改变。在陪都时期,全国各地都在进行着抗日战争与第三次国内革命战争,国民政府转至重庆后,重庆在确立了永久陪都的地位之后掀起了建设的高潮,重庆得到了跳跃性的发展,建筑的种类与规模不断的得到提升,比起其他时期的建筑数量当时的重庆是任何时期都不能比拟,此时建筑数量的提升为重庆后期的发展带来了深远的影响。

2.2.2陪都建筑风貌与价值陪都风貌建筑是1937年11月26日国民政府迁都重庆到重庆解放之前的这段时间内新建或改建的建筑,在这些新建的建筑中其建筑的样式、结构、工艺效果等方面都具有科学与文化价值。这些建筑包括金融建筑物、政府建筑物、工业建筑物、医疗建筑物、居住建筑物等类型。想要对这些建筑进行详细的外观描述和难度是很大的,特别是建筑风格与种类繁多,且各种建筑之间的特征也存在着较大差异,独具特色。我们小组实地考察期间也遇到过很多困难,通过查阅资料和询问老师等方法,我们大致根据陪都风貌建筑的数量归类总结为三种:第一种是传统巴渝间建筑风格的延续,第二种是欧式建筑,第三种是折中主义建筑;根据外貌特征分别有两种:群体建筑与单体建筑;其中群体建筑的风格体现在外观形态上,单体建筑的风格主要分为:装饰、色彩、材质等特征而构成。

3虚拟现实技术应用于建筑文化传承

3.1虚拟现实技术在行业中的应用

3.1.1香港天坛大佛 香港天坛大佛是坐落在香港大屿山木鱼峰顶,是当今世界上最大露天青铜坐像,建于九十年代初,由202块青铜焊接而成,重250吨;佛像身高23米,莲花座及基座总高约34米。依据佛经如来三十二相而设计,面相参照龙门石窟的卢舍那佛,而衣纹和头饰则参照敦煌石窟第三百六十窟的释迦牟尼佛像,因此大佛兼备隋唐佛教全盛时期造像的特色。(1)数据获取。天坛大佛建筑结构复杂,建造要求高,需通过人工测量、仪器测量以及摄影测量、激光扫描的方式,获得建筑遗产保护的整体规划方向和航拍影像。(2)三维建模。通过前文所提及的各种数据采集的手段,就建筑物的某个特定部位构建模型,并对单位部件进行组合。(3)建造工艺的数字化转化。关于建造工艺的数字化的传承,大致表现在整体构件组装和部分构件组装两部分。比如对斗拱部分的组装,是在实际模型的观测和数据库研究的基础上,这样在建筑文化遗产保护施工过程中,工艺规划管理与质量监督就更科学、便捷、高效。(4)虚拟漫游。虚拟漫游是虚拟仿真系统技术的一部分,对于建筑遗产而言,是通过三维数据库资料,建立一种浸入式的浏览体验方式。通过提供API接口的方式来实现空间限制上的突破,同时漫游系统还可以很好地满足游客的各种需求,完成对建筑物历史信息的完整存储与数字档案管理,从而更好地促进地方旅游业的快速发展。

4建模前期的准备工作

4.1开发方案

在创建模型之前,需要大量的模型数据收集工作,需要从建筑设计图纸和手动测量该建筑从而获取所需要的数据。

4.2软件平台

在建立模型过程中使用到了以下软件:SketchUp是一款用于创建、共享和展示3D模型的软件。通过一个使用简单、内容详尽的颜色、线条和文本提示指导系统,就能帮助其跟踪位置和完成相关建模操作。

5总结

随着科学的进步,虚拟现实技术也在不停的发展,这种技术对于历史建筑文化的保护与传承有着重大的使用价值与历史意义,不仅可以提前模拟建筑遗产修复后的情景,还有助于减小修复过程中对原有建筑的破坏。虚拟现实技术通过数据的采集,建立虚拟的模型,不仅实现了对建筑信息档案保存的永久性,而且突破空间限制,随时随地可以通过数据来展现建筑自身风貌,不仅对建筑本身实现了文化的传承与保护,更是向全世界传播中华文化。

参考文献

[1]姚美康,吴尧.虚拟仿真技术在建筑遗产保护中的研究与实践[J].遗产与保护研究,2018,3(05):66-70.

[2]常洋.虚拟现实技术在建筑行业中的应用研究[D].郑州大学,2010.

[3]姚美康,吴尧.虚拟仿真技术在建筑遗产保护中的研究与实践[J].遗产与保护研究,2018,3(05):66-70.指导老师:张丹萍。

作者:崔博 李润泽 吴宏裕 单位:重庆文理学院美术与设计学院

虚拟现实技术建筑文化保护传承责任编辑:张雨    阅读:人次