文創燈光在城市歷史性建筑上的應用探究

黃天麒 樊榮

摘要：本文對文創燈光產業中建筑投影方式在國內的發展現狀進行分析，對現有投影痛點進行創新性研究，將AR（增強現實）技術作為突破手段融入建筑投影，旨在宣揚城市歷史性建筑的人文理念，給文創燈光行業及城市文化傳播方面帶來新的推動力及思路模式。

關鍵詞：文創燈光;建筑投影;城市歷史性建筑;AR;增強現實

中圖分類號：J814.4 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2020）23-00-02

0 引言

21世紀的今天，隨著國家經濟的高速發展和城市化進程的快速推進，城市已成為人們物質和精神生活的家園。分析十九大報告，除去對物質層次的需要，當代人民還有對更高層次的教育與文化娛樂的需要。所以，城市人文建設與經濟建設同等重要。而對城市人文而言，歷史性建筑不僅是城市的名片，更是城市發展的見證和根源，對歷史性建筑的人文內涵進行發揚和保護，能讓人們在城市里找到自己的回憶和影子。

1 上海歷史性建筑的特點及范疇

上海市作為中國城市的先進代表之一，在文化層次上有悠久的歷史人文背景。上海的近代建筑承載著老上海城市的記憶，帶著海派文化的鮮明印記。這些建筑通過富有特色的結構空間形式，匯聚了世界各國的建筑設計精華，呈現出不同時期的藝術風格，是上海百年來東西方文化交融的見證與結晶。這些歷史性建筑不僅具有建筑設計學上的科學與藝術價值，亦蘊藏著巨大的歷史人文價值。以上海武康路的代表性建筑為例，1924年建造的武康大樓是上海第一座外廊式建筑，整個大樓在設計上極具藝術感與層次感。在人文方面，許多老上海社會名流如王人美、趙丹、鄭君里等，均在武康大樓內居住過，留下過許多鮮為人知的往事和回憶。對這些歷史建筑文化價值的挖掘與發揚，是城市文明不可忽視的任務與責任。

2 文創燈光與建筑投影的定義和關系

文創燈光是燈光藝術的一種，是指以燈光為載體，利用科技技術，結合創意與文化所形成的燈光展現形式。“文”就是文化，也就是大眾常稱的“IP”;“創”則分為“創意”和“創造”，“創意”代表設計，“創造”是指創造新的生態圈。它是一種以文化為主導，以個性創意為核心，以現代科技為支撐，以燈光為主要表現方式，能有效拉動區域經濟，提高區域品牌形象，提高人民幸福感的一種經濟活動。它強調個性化、多元化、品牌化，更加側重于民眾精神文化層面的需求[1]。在很多人看來，文創燈光是一個全新的概念，因為傳統燈光行業主要以點亮與塑造城市形象為主，不會涉及文化生態圈的建設。而文創燈光實際上是一個跨界融合的產物，隨著建筑投影、燈光演繹、數字與通信技術的發展，以燈光為切入口的新型產業模式將形成。

從建筑文化內涵的創作角度而言，建筑投影是最適合文化創作的藝術實現手段之一。作為當今新媒體藝術蓬勃發展背景下新的技術形式，建筑投影完美地詮釋了藝術概念與技術手段的互補，對文化宣揚與保護有極大的優勢[2]。所以建筑投影也成為了現有文創燈光產業的主要實現形式之一，從現有的成熟文創燈光案例，如上海1933老場坊文創燈光項目、蘇州“蒯祥園”文創燈光項目等來看，建筑投影是整個文創燈光項目中最為常用的演繹手段及研發重點。作為代表城市最具歷史風貌的歷史街區，3DMapping投影技術在建筑上的運用對建筑本身的美學價值來說是一種巨大的提升與轉變[3]。然而，大多歷史建筑坐落狹窄的街區與馬路上，就上海而言，武康大樓、開普敦公寓、密丹公寓、黃興故居等歷史性建筑，均坐落在上海市政永不拓寬的31條馬路上。想要這些處于狹窄區域與街道的歷史性建筑實現文創燈光項目，難度極高，可實現度極低。所以，一種可行性高的建筑投影模式對城市的歷史性建筑保護和文創燈光產業發展而言，顯得尤為重要。

實際上，建筑投影也已在國內外各大知名地標景點進行過成熟的商業演出及應用，2012—2015年連續三年，上海外灘新年倒計時活動使用建筑投影進行文化創意展現。但就目前而言，建筑投影還面臨著不小的困境及發展難題，國內的優秀投影項目案例數量依舊較少。

3 文創燈光的可行性分析

3.1 當前文創燈光秀的痛點

從上海外灘跨年燈光秀、武漢江灘元宵光影秀等知名文創燈光項目案例來看，目前標準化的燈光秀主要面臨三大痛點。一是建筑場地的限制，建筑燈光秀通常需要廣闊的展示場地及設備布置空間。對外灘燈光秀的數據進行分析，燈光秀中的外灘浦發銀行大廈和海關大樓總長達146米，高76米，覆蓋面積超過9000平方米，投影機安裝的地點距離兩幢建筑超過50米，需要龐大的預留空間和人員安置空間。而老上海的洋房建筑大多坐落于市政項目永不拓寬的31條馬路上，其預留空間十分狹窄，大型投影設備以及觀影人群沒有足夠的安置及停留空間。二是龐大的人群及安保管理問題，大型的文創燈光秀往往會在短時間內聚集龐大的人群。從數據來看，2014年上海外灘燈光秀當天，人流量達30.6萬，如此龐大的聚集人群會使安保管理陷入困境。2014年的外灘踩踏事故便是極為慘痛的教訓。當今的大型建筑投影項目往往在人群管理上面臨難以擺脫的困境。三是巨額的人力及物力消耗，大型燈光秀演出往往需要極高的硬件、軟件及人力成本。在2013年的外灘燈光秀中，一共用了近30臺頂級科視投影機組，每臺投影機的亮度高達3.5萬流明。這些昂貴的商業投影機，一臺的報價就以六位數計算，再加以每分鐘數十萬到上百萬成本的投影內容制作成本，一場10分鐘的燈光秀所耗費的金額往往都是天文數字，這使文創燈光在眾多的老建筑群中展現文創內容顯得尤為困難。

3.2 AR融合式文創燈光秀的可行性優勢

AR（增強現實）技術作為數字媒體的前沿科技手段，有著極為廣泛的應用場景和多媒體結合形式。增強現實的目的在于，將虛擬世界套在現實世界上進行互動，這項技術將文化創意領域帶到了三維時代，比平面二維或靜態物體更加具有立體感、真實感，能為受眾提供極強的現場感[4]。本文中與建筑投影相結合的方式可以從多角度巧妙地解決文創燈光面臨的痛點。在內容制作前期，通過三維軟件對歷史性建筑進行標準化復刻，再經過增強現實軟件實現特效對焦和場景識別，整個內容籌備與制作階段不需要如常規燈光投影項目一樣進行繁多且復雜的實景勘測及距離測試操作。后期展示階段中亦不需要龐大且復雜的投影設備，觀者僅需要一部手機或是一副AR眼鏡，就可以欣賞到半沉浸式的大型建筑投影秀。相較于常規燈光秀固定的表演時間所帶來的人群管理難題，AR結合式投影避免了人流的短時間聚集，使安保問題在一定程度上得以解決。在經費及成本控制方面，AR融合式文創燈光秀不拘泥于投影儀租賃、場地租賃等高額成本難題，使更多的成本可以用于投影內容本身的制作，以達到更好的藝術效果，使眾多的歷史性建筑獲得風格迥異的光影內容成為可能。

4 技術呈現及預期展示效果

就目前而言，實體建筑投影的技術實現一般分為以下三個流程。首先是對投影對象進行精準化測量，并在三維軟件中制作相應的建筑模型。其次是對整個投影硬件系統進行籌備與管理，常規的大型實體投影項目一般將多屏顯示設備作為投影內容的技術處理核心，將一臺主控計算機作為顯示設備的輸入端，再將三臺大功率投影儀分別接在顯示設備的輸出端，以保證整個硬件系統的銜接及工作。最后則是對文創內容進行制作及后期矯正與對焦。

本文將武康大樓作為技術分析及預期效果展示的目標建筑，對于歷史街區來說，投影最基本的呈現需求除了街區獨特的整體空間格局，更需要一面面代表文化歷史時空性的建筑白墻來作為媒介[5]。作為上海近代歷史性建筑的代表之一，武康大樓有著極為鮮明的豎向結構設計及外部特征識別點，同時也擁有極為豐富的人文歷史故事，其歷史氛圍對于建筑投影的內容制作而言，是一個極佳的選擇對象，但局限于周邊空間及狹窄的馬路環境，在武康大樓實現常規建筑燈光投影的可行性較低，而本文提出的AR融合式文創燈光秀，則十分適用于武康大樓所處的現實環境。

4.1 建筑參數測量及三維模型構建

由于需要在增強現實環境中進行燈光秀展現及對焦測試，針對AR技術的展示特性，觀者能在不同位置進行文創內容的觀賞，在目標測繪時不僅需要保證參數的精準性，更要提前確定數個坐標點位。這樣做的目的是通過坐標點與大樓距離的確定，在虛擬環境軟件中讓大樓模型與特效影片有更好的對焦及合成效果，從而保證后期增強現實效果識別時，能夠提前預知最大及最小的識別距離。經過激光測繪后，武康大樓有四個觀測識別點，其中最近的點位距離為17米，位于淮海中路的人行道上;最遠的識別點距離大樓47.9米，相較于常規建筑投影布置距離仍然過短。但即使在如此狹窄的空間距離上，依靠增強現實及距離測繪技術，影像內容仍然能夠順利地對焦和識別并進行展示。

4.2 文創內容制作

不同于常規建筑投影將大量項目資源放于眾多實體投影設備的協調及調試中，AR融合式文創燈光秀在實現時，不需要實體投影設備及中控管理電腦，所以整個項目的重心將更多地放在文創影像內容的制作上。很多有代表性的建筑自身就是一個藝術品，它承載著設計者的理念和人們對它的情感，以這類標志性建筑作為3D投影動畫的投射媒介更具有創新意義和觀賞性[5]。從影像內容的制作角度而言，建筑燈光投影需要和建筑原本的人文故事與特色結構相匹配，將建筑的固有背景作為創作的起點和想象的源泉，從這個基準點展開豐富的影像及內容變化。

在武康大樓的投影內容構思上，將故事基準點放在武康大樓的人文歷史及名人事跡上更能體現出建筑投影與建筑本身的藝術融合，同時契合上海市第十一次黨代提出的老建筑人文精神宣揚的理念。本文所預構思的文創設計內容，基于武康大樓的設計構想、歷史故事及城市人文宣揚等概念，影像文創內容以故事敘事性為主，各個篇章將根據大樓的歷史時間線依次銜接，陳述大樓的前世今生，運用圖形化且具有沖擊力的影像視覺特效，如大樓翻轉、霓虹燈舞、戰火紛飛、蝴蝶飛舞等效果，以藝術化的視覺語言表現武康大樓的歷史人文內涵。

4.3 增強現實技術融合及實現

在整個投影項目的影像內容制作完備后，需要進行增強現實技術的后端實現，也就是整個大樓虛擬投影的后期測試及交互對焦實現。在這一步驟中，需要使用Unity引擎及Viforia插件等增強現實技術軟件，進行影像和實體大樓的識別和對焦融合[6]，再根據實地對焦距離等數據進行調試，將數字投影影片與鏡頭中的實際建筑進行位置綁定，達到在終端上的鏡頭識別和動態效果呈現。最后由前端技術人員通過手機終端應用或小程序等應用優化程序包裝及用戶體驗，使體驗者在體驗文創項目時，僅需使用一部手機便可以進行建筑投影的觀賞。最終實現體驗便攜性和優質投影內容的技術性統一，從而實現文化內容的傳播和商業價值意義。

5 結語

從當前實際來看，文創燈光秀及建筑投影活動近年來在各種活動中雖不少見，但受限于上文分析的種種痛點，國內優秀案例少之又少。本文從技術手段及內容創作的角度上，提出一種全新的建筑投影及AR技術應用思路，通過探究具有人文內涵和文創價值的城市歷史性建筑范疇以及建筑投影的新展示模式，在技術實現性和更高的建筑文化基點上，推動文創燈光產業向前進一步發展，旨在給文創燈光產業帶來一種全新的思考及開發模式。

展望未來，在人員和成本條件更加充裕的條件下，文創燈光及建筑投影的展示模式一定有著更大的可實現性及更強的產業化特征。燈光投影及增強現實同為時代新技術，它們的藝術創造性及技術前瞻性將逐漸得到更多的認可。

參考文獻：

[1] 馮藝.淺析區域經濟發展中“文創燈光與夜游經濟”的重要作用[J].財經界，2019（13）：102-103.

[2] 饒力文.實體投影產業現狀以及發展趨勢探究[J].企業技術開發，2015，34（02）：113-115.

[3] 陳兆倩. 3D墻體投影技術在無錫清名橋歷史街區建筑美學價值中的創新應用研究[J].大眾文藝，2019（06）：79-80.

[4] 張瑋.增強現實技術在文創衍生品中的應用與發展[J].西部皮革，2019，41（01）：100.

[5] 徐憶新. 3D投影動畫表現方式的研究[J].藝術科技，2017，30（05）：89.

[6] 尼古拉斯·亞瑞托斯.在AR/AR部署中利用傳感設備的可用性來促進交互[J].虛擬現實，2019，23（4）：399-410.

作者簡介：黃天麒（1997—），男，天津人，碩士在讀，研究方向：虛擬現實與影像數字化。