基于虛擬現實技術的蕩口古鎮古建筑保護探析

張曉菁

摘 要：蕩口古鎮位于無錫、蘇州、常熟三地交界處，素有“小蘇州”“銀蕩口”之美譽。秀美的鵝湖孕育了蕩口這個歷史名鎮，而建筑是歷史無聲的記錄，因此對蕩口古鎮古建筑的保護勢在必行。在虛擬現實技術與傳統產業深度融合的影響下，古鎮民居建筑道路水系的保護和旅游開發中可以融入虛擬現實技術。文章通過介紹蕩口古鎮在“互聯網+”背景下的保護與導向系統開發的新設想和成果，對古鎮保護和信息化技術促進旅游開發相關問題進行了思考。

關鍵詞：虛擬現實技術;建模;蕩口古鎮;導向系統

蕩口古鎮坐落于江蘇省無錫市錫山區東南鵝湖鎮，西有鴻山越國貴族墓群和泰伯墓，東面緊靠蘇州、常熟，占地達20.68公頃。此地古時名曰丁舍，后因位于鵝肫蕩口而得名蕩口。古鎮距無錫市中心25公里，地處無錫、蘇州、常熟三地交界處，是無錫市的幾個重點保護的歷史文化街區（名鎮）之一，并在2010年被評為“中國歷史文化名鎮”，享有“小蘇州”“銀蕩口”之美譽，是國家4A級旅游景區。

一、蕩口古鎮民居建筑文化背景及現狀

蕩口古鎮位于無錫、蘇州、常熟三地交界處，秀美的鵝湖孕育了這個歷史名鎮。居民多以華姓，其祖先華貞固熟讀諸子百家，《慮得集》就是他所著，并代代相傳。古鎮內孝義之風盛行，物華天寶，名人輩出，各項事業發展迅速，一躍成為江南糧賦第一鄉。古鎮內河道縱橫，湖蕩密布，小橋流水人家遍布。古鎮內古跡眾多，有4個（13處）省級文物保護單位，1個市級文物保護單位，1個控保單位，還有50處歷史建筑。2008年，錫山區政府啟動了對蕩口古鎮建筑和水系保護性的修復工程，并邀請上海同濟規劃院、蘇州規劃院、上海奇創等多家單位規劃、策劃，明確古鎮保護與開發的總體定位：充分利用歷史文化古跡，整合水系、環境生態資源，打造集文化體驗、休閑度假、游憩娛樂、生活居住為一體，最適宜憩息、頤養的旅游生活社區。

二、虛擬現實技術在古鎮保護中的應用

眾所周知，古鎮中民居建筑遺跡和街區水系是支撐古鎮環境的重要組成，其價值也是不可估量、不可復制的。但是隨著歲月的流逝，建筑也好，街道也罷，都是會變化甚至衰敗的。利用現代虛擬現實技術，通過建模將其進行3D模型復原，運用三維軟件對它進行分析和整理，便于各類數據記錄，為今后的修復做好準備工作。同時還可以將數據模型導入虛擬現實系統中渲染完成漫游，并利用互聯網技術進行傳播和推廣，用于旅游、教育或者其他的用途。中國有許多古鎮古城古建，通過虛擬現實技術，能讓數據庫里的數據“動”起來，讓使用者有親臨實景的感受，既了解了歷史文化又避免了去實地對古建筑的影響和破壞，真正意義上做到以信息化手段保護建筑保護文物。利用當今互聯網和大數據的優勢，可以建立一個全國古建筑數據管理系統。這項技術的推廣和應用，對于古建筑的保護和歷史文化的傳承，有十分重要的意義。

三、蕩口古鎮的旅游導向系統開發與標識系統設計

研究目標：充分發揮校企合作團隊優勢，結合專業課程組織學生對華氏義莊、錢穆舊居、關帝廟、華蘅芳生平事跡陳列館、華君武故居、亨得利鐘表館、王莘故居、會通館等建筑和文化街區進行測繪建模和導向設計，同時利用互聯網技術對導向流程進行虛擬現實再現設計，運用相應媒介進行傳播，對古建筑進行數字化研究，并開發出若干虛擬實景漫游模型，將數字化虛擬現實技術應用到歷史文化遺產保護領域。以此使廣大游客（包括本地區居民）對于這些建筑和文化街區導向產生直觀深刻印象，從而進一步提升城市形象。

研究內容與計劃：首先，分析蕩口古鎮建筑和文化街區導向現狀。通過實地考察、資料考據、航拍復原等采集數據，建立全方位多層次的虛擬建筑模型，輔以光影、材質等視覺效果。其次，分析同類古鎮建筑和街區導向的設計表現形式，討論設計方案繪制草圖，確定設計思路和計劃。再次，設計蕩口古鎮建筑與街區導向（包括蕩口古鎮游覽圖設計、古鎮內河流導向設計、對導向流程進行虛擬現實設計等）。最后，對蕩口古鎮建筑與街區導向設計應用以及虛擬現實平臺進行效果評估。

項目開始后，團隊進行了初步討論和分工，對蕩口古鎮的建筑和街區進行了多次調研。制定調查表，組織團隊與企業專家交流，確定設計主題和總體思路以及預期成果，與當地居民進行交流聽取意見，同時對調研情況進行了分析和研究。項目團隊在指導老師的引導下開展了多次討論，初步對古鎮的建筑和街區有了一定的認識。在指導老師的參與和指導下，團隊對調研資料進行了整理和提煉，并制定了第一階段工作計劃。按照計劃將網上能找到古鎮的平面圖紙資料與以信息化手段（衛星云圖）獲取的信息結合，團隊所有成員利用一周的時間前往實地進行測繪，并將精確的平面圖紙繪制出來。在已繪制出來的平面圖紙基礎上對圖紙上的建筑與街道、道路、水路、綠化、橋梁、店鋪等信息進行逐一標注，并形成電子稿，以便后期制作虛擬現實漫游系統時有相關數據參考。團隊在多次進行現場和圖面的分析討論后，確定了以下四條原則對導向系統進行整體設計：

一是統一性原則：全套導視與標識系統的設計和放置，一定做到科學合理、統一整齊，形成各自呼應統一的完整系統，使游客對景區環境的認知變得更為系統，優化游客的游覽體驗。

二是親和原則：做到視覺親和，首先要使標識載體與古鎮的生態環境和諧統一，不顯突兀;做到親近不破壞，標識載體安裝制作中盡可能減少對古鎮環境的影響和破壞，保持古鎮原生態環境的不被破壞;做到親近材料，在設計選材時候必須考慮標識導視方案的可實現性，以及在選材、加工、拼裝等方面與古鎮氣候條件的相適應。

三是人文特色原則：導視與標識設計樣式、效果表達應該凸顯古鎮文化特色，標識制作的材料選擇、加工工藝、展示效果能體現蕩口古鎮獨特風土民情。

四是以人為本原則：一套合理的導向系統一定是明確首先是服務于人的。不管是游客還是居民，對于導向系統的使用，基本的要求就是一看就明白。可以讓游客在游覽的同時，可以自主選擇希望看到和適合自己的行進路線，以及進行方式等。

在完成了整個設計思路的調整和方向確立后，開始重新對指示標識進行設計。標識的功能性，是標識系統設計的首要，立足識別和指示兩大功能：一方面是實際指示指引功能，指明建筑、居所、景點、功能區方位、道路的位置和人流的動態情況以及流向，古鎮內重要的建筑和景點詳細位置甚至洗手間、市場、停車場、游客中心等;另一方面就是古鎮內原住民習慣式的識別記憶，標識系統設計的樣式、外觀造型、材料質感和布置體現古鎮的人文風貌。測試一套標識系統設計是否合理，最關鍵還是要觀察其能否以簡潔明了快速的方式傳達有用信息，導向是否明確清楚，能否幫助游客便于參觀以及生活在古鎮的人們精準快速地做出行動預判。為了實現這一目標，我們從古鎮原住民調研出發，即以前期工作為基礎，并借助虛擬現實系統模擬我們設計的導視標識系統在真實場景中的可視性和可行性。我們的指示標識系統具有以下幾個特點：

一是通識性：指示標識系統中的各載體要素能夠容易被人理解，清楚簡要，信息通識易懂，方位指向準確。

二是連貫性：像通關游戲一樣，在到達預定目標地之前，將一切有可能到達目的地的行走路線，都在該引導指示載體上體現出來。由大到小、由表及里、由近及遠、由多到少就是我們的設計主旨。先指示大的明顯的目標，比如主要建筑或是樹木，再指示中型目標，比如水系橋梁或是牌坊等，最終才是以詳細的戶牌門牌標識來指示小型目標，如景點入口或是名家故居。

三是適當性：導視要素的設計風格應該和古鎮風貌環境融合，設置和安裝的位置適當，做到導向的預期性、適當性。整個古鎮的引導標識在色彩、字體、規制、地點、展現形式等方面實現統一設計規劃。只有這樣設計才能有助于游客和居民，按照標識系統信息來尋找預期目標。

四是可見性：導向要素應該在設置的環境里容易被察覺，可見性高，那么需要對標識里的文字與背景的顏色進行處理使其有明顯的對比性，以達到引人注目的作用。文字也應具備足夠的體量并應用適當的字體，以使游客或者行人在一定距離內即可準確辨認目標。在無障礙通道的標識導視設計時，還要注意必須符合國家或行業有關標準。

四、設計感悟

在互聯網技術高速發展的信息時代，借助計算機以及虛擬現實技術，對古鎮與建筑、民居、街道、水系等的數字化再現，以達到保護和記錄的目的。在虛擬現實技術與傳統產業深度融合的日益影響下，除了傳統的保護，古鎮的保護和旅游導向系統開發勢必離不開三維漫游平臺的帶動。通過新的方式將古建筑以新的形式呈現在更多人的眼前。

蕩口古鎮建筑與街區導向設計，起源于蕩口古鎮民居建筑群的整體保護與開發項目，項目本身十分有意義。我們和指導老師一同進行設計、討論，一遍遍地完善方案，再修改推翻，對關鍵設計還有激烈的爭論，這些都使我們成長和提高。我們用學校學到的專業知識進行實踐，第一次感覺到設計真的可以改變生活，學以致用并不是遙不可及。用設計改變自己和環境原來離我們如此之近，我們真切地愛上了設計。

我們經過不懈努力解決了現有的建筑導向設計沒有突出各建筑特點、古鎮道路導向不明確、人流動向混亂、景點標識不清等問題也借助信息化手段設計了一套基于互聯網技術的古鎮道路景點虛擬現實游覽平臺，同時目前正在進行線上測試。設計蕩口古鎮建筑導向對于提升無錫城市規劃的視覺布局、提高蕩口古鎮的影響力、彰顯無錫城市形象具有重要意義。我們為能有機會參與這個項目感到無比自豪。

參考文獻：

[1]曾云濤，裴安齊.地理環境與唐家灣區域文化價值[J].中國市場，2014（8）.

[2]魏彬.虛擬現實技術在可視化仿真系統中的應用[J].油氣田地面工程，2011（8）.

[3]孫煥，崔宏智，范盈盈，等.“互聯網+”背景下古建筑保護與開發的研究：以上海市為例[J].居業，2018（1）.

[4]康皓銘，盧桂萍，譚勝.基于虛擬現實技術的唐家灣古建筑保護與開發[J].數字技術與應用，2018（9）.

作者單位：

江蘇信息職業技術學院