建筑投影藝術在古鎮建筑保護中的路徑探析

馬 旗 馮雪寧 景劍雄

（天津商業大學 藝術學院,天津 300134）

一、建筑投影藝術與古鎮建筑保護

（一）建筑投影藝術

建筑投影藝術是指通過投影設備將動態影像投放在建筑物表面，將動態效應與建筑物的表面結合起來，從而產生強烈的視聽效果的藝術表現形式[1]。根據被投射建筑物的外觀區別可分為建筑物外觀投影、室內投影和特定物體投影，本文主要指的是建筑物外觀投影。根據建筑投影的視覺效果我們可將其分為觀念類和特定主題類兩類，前者主要是利用視錯覺原理，使建筑外觀產生虛實交替的視覺效應，這種形式更加開放；后者主要是圍繞特定主題，并設計與該主題環境相協調的影像內容，利用主題環境與影像內容的合理配合，最終完成視覺信息的傳遞。

（二）古鎮建筑保護

我國《文物保護工程管理辦法》中規定，文物保護工程必須遵循不改變文物原狀的原則，全面保存和繼續保存文物的真實歷史信息和價值。從而可見，保護傳統古鎮更重要的是保護傳統生活場景的特殊性，維護原有配套設施和本體，在開發過程中不改變古鎮建筑的本體及古鎮建筑的原本狀態，以保護我國的傳統建筑文化。

（三）建筑投影藝術與古鎮建筑保護的關系

古鎮建筑蘊藏著豐厚的歷史文化信息，反映了民族地域特征、社會條件，以及建筑系統的變化等。歷經時代的變遷，古鎮建筑的原本狀態已被改變，甚至在維修過程中已經遭受到很嚴重的損壞，損害了其風貌特征和歷史價值，原有的技術和藝術價值已大幅度降低。除了修繕帶來的二次傷害之外，更多是還有對古鎮建筑的旅游開發使古鎮呈現出一片同質的現象。拆除破損修復恢復原貌，是對古代建筑的物質元素的完整表達是保護它們的真正意義[2]。早在1915年，布瑞格登在紐約中央公園舉辦的一系列“聲、光”音樂節上，便開始嘗試將當時最新的光電科技：霓虹燈、射線、影像技術，連同“色彩音樂”(Color Music)裝置一起應用于投影裝飾，這為人們思考現代建筑中的裝飾問題提供了另一種思路[3]。建筑投影藝術，利用現代先進的科學技術與藝術表現手法創造出全新的體驗方式，為古鎮建筑的保護性開發提供了新思路。

二、建筑投影藝術介入古鎮建筑保護的方法

建筑投影作為異形投影中的一類，與傳統投影技術對于被投物體的平面化要求不同，建筑投影首先對建筑物進行測量和勘察，然后再根據這些數據利用計算機軟件進行預先計算，使得其視覺內容能夠達到與建筑物本身的契合度最高。

（一）建筑投影在古鎮建筑保護中的硬件條件需求

首先，建筑投影歸根結底是一種光影藝術，也就是主要是根據光線和圖像的變化來表現視覺信息，具有一定的環境局限性，只能在低光環境中進行投射。在投射的前期，光線與色彩環境是影響預期視覺的重要因素，低光環境可以突出光線的亮度，投影光線的來源越亮，物體內部的亮度就越大。明暗對比效果與建筑模型的形狀和結構相結合，具有很強的藝術感染力。這項技術通常需要掌握不同投影面的形狀數據，盡可能地細化，以便在計算機中調整、擴展、改變透視關系，剪切預編輯的視頻或圖像內容，確保投影圖像在不規則的表面上可與投影面適當結合，以保證呈現視覺效果的完整性。

其次，我國古鎮建筑基本的空間結構相對都是錯綜復雜的，其中大致可分為：幾何形、抽象自然形、自然形等。不同的形狀帶給觀眾不同的心理體驗，根據相應的結構特點，可以設計這種建筑形式的投影內容，促進形象與建筑的相互關聯和整合。在觀看異形投影作品時，由于主觀先入為主，人們會把無生命的物體當作靜止存在。在自然添加投影技術的同時，結合不規則表面的形狀，使受眾有視覺陌生感，從而增強視覺效果。

然后，建筑投影對于建筑紋理有一定要求。我國古鎮建筑的形態和結構一般分為兩類：一類是表面趨于光滑，如琉璃屋頂等，此類建筑物的不規則表面本身具有三維感，非常適合加強結構類型的投影；另一類是表面粗糙、起伏清晰，立面線條明亮，如塔樓等，這類建筑物適合利用點、線、面和塊的形狀和顏色變化來表現這一特征，為了增強三維視覺效果，可以達到在平靜的表面上創造逼真的動態效果的特點。建筑墻面表皮的材料中玻璃、瓷磚等材料不適合做投影面，因為玻璃反射光線比較強，圖片難以完整呈現。不同光滑度和內部結構的材料可以產生不同的結果，如反射、散射、透射和映射。

最后，在建筑模型中合理地運用燈光，可以更好地突出材料的質感，促進觀眾對建筑環境空間感的把握。因此，在制作建筑物微型模型時，應該有合理的應用程序來正確反映三維視圖設計的形狀、顏色、質地等元素，選擇樹脂作為三維打印的材料，樹脂表面光滑、反射率不高可以用作投影內容表示的媒介，總成本不太貴。

（二）建筑投影在古鎮建筑保護中的軟件條件需求

建筑投影藝術通過動態影像制作技術對被投信息進行加工和傳播，用投射的方式向大眾展示豐富的視聽和美學詮釋，有效地進行信息傳播。動態影像具有的敘事性，相較于文字和語言而言，它的信息傳播途徑更加多元化，通過全方位的視聽表現可以更加清晰地表達創作者意圖和意向，形成了一對多、多對多的交流方式[4]。現在動態影像制作的軟件主要包括：3DS MAX、MAYA、AE、C4D等。

古鎮建筑的墻面面積普遍較大，被投墻面也多是不規則形狀，需要多臺投影設備組合工作，這時各個投射畫面的邊緣不一定都可以完美的拼接在一起，拼接處常常會出現畫面的割裂或是重疊現象，這是就需要通過融合拼接處的邊緣來實現畫面的一致性。以Hirender c3系統中的邊緣融合技術為例，該技術的操作原理是將拼接畫面的交叉部分的亮度調整一致，將一邊進行亮度減弱，另一邊進行亮度增強，實現無分割無重疊的視覺美感。簡單地講，邊緣融合技術就是將多臺投影設備的投射畫面進行邊緣拼接，從而使所有畫面呈現變得完整一致。

古鎮建筑的建筑結構異常復雜，建筑形態中常有弧形、球面等異形面，對于這樣的異形墻面的投射需要對投影設備的投射畫面進行形變校正。在投影過程中，眾多的原因會造成投影設備投射的畫面不能垂直于被投墻面的情況，或因為場地大小的限制或因為建筑墻面不是平面，這都會導致投影的畫面失真，這就需要對投射畫面進行校正使之恢復正常狀態，便于觀眾正常觀看欣賞[5]。以Hirender c3投影系統為例，幾何模塊中的校正方式主要包括變形工具和曲面工具。變形是針對平面來說，在正常投影過程中投影設備俯仰、傾斜、偏轉都會造成投射畫面的角度變化，Hirender c3中利用變形工具對其進行網格化調整，拖拽網格使投射畫面貼合墻面。對于異形面的投射，即使投影設備垂直于被投物體，畫面投射到物體表面的反射光程不同，也會導致了畫面圖像的畸變，曲面工具可以調整和矯正投射畫面的形狀，使該畫面可以與異形表面完美匹配。

三、建筑投影藝術在古鎮建筑保護中的作用

古鎮建筑展現了古代城市的變遷，與此同時，在某種意義上古鎮建筑也是“歷史的象征”，如若這些歷史文化被摧毀，就不能繼續存在或恢復；反映了我國建筑歷史的氣質，這些是不能被洗禮和取代的，是啟發愛國和民族熱情的介質，更啟發我們去保護我國特有的古鎮建筑體系。

我國城市化進程加快，對于古鎮等古代遺留文物的保護和開發多是商業性的旅游開發，差異性和區別度較低，建筑投影藝術可以在投影內容上進行統一與變化、動感與靜態等的形式變化，提高古鎮建筑的審美價值。故宮是中國古代建筑的精髓，也是中國古代建筑的代表，2019年“紫禁城上元之夜”就利用了建筑投影的方式，締造了古建筑活態化傳承的經典案例。在神武門城墻南側建筑屋頂上，投射內容圍繞屋頂外形構造進行創作，投射的《千里江山圖卷》等繪畫作品，增強了故宮墻面表皮的視覺效果，置身在虛實結合的視聽環境中，觀眾主動接收和處理信息，將呈現的影像信息轉變為一種帶有自我差異化的敘事秩序和意向表達。

建筑投影藝術對古鎮建筑進行保護性傳承，充分利用了大幅面投影顯示的特點，將被投射建筑作為傳播信息的載體，傳承傳統地域文化，打造古鎮名片為中心，使建筑投影藝術起到傳播優秀文化的作用。2015年，中國投影創作團隊利用投影藝術對巴米揚大佛進行了實地還原，團隊人員對遺址現場地理環境進行記錄，結合資料記載，通過數字三維軟件對大佛殘存形體進行虛擬拼接試驗，充分研究和分析雕像細節、色彩、轉折關系等，模擬出巴米揚大佛的三維模型，通過邊緣融合和幾何校正技術進行畫面調試，最終將巴米揚大佛重現阿富汗，如圖1所示。除此之外，還有采用光影技術復原龍門石窟的盧舍那大佛也是對古建筑保護性開發的經典之作。

圖1 巴米揚大佛光影重塑現場投射照片圖

四、結語

建筑投影藝術介入到古鎮建筑保護之中，先進技術使這件衣裳絢麗奪目，配合聲音營造的氛圍，賦予古鎮建筑以生命為受眾與傳統建筑乃至傳統文化之間構建了溝通聯系；不僅使投影藝術的文化性質得到升華，也促進古鎮建筑文物的活態化保護。