鞍山工業遺產數字化保護研究

高曉允，汪海鷗，王舒陽

(1.遼寧科技大學 建筑與藝術設計學院,遼寧 鞍山 114051；2.上海華為技術有限公司，上海 201206)

1 引言

鞍山擁有豐富的礦產資源，是東北地區最大的鋼鐵工業城市，被譽為“共和國鋼鐵長子”。鞍山市內有很多工業遺產，伴隨科技發展引起的生產方式的轉換，這些工業建筑及進行工業生產活動的區域被廢棄而閑置。當下，在城市和科技的快速發展下，對于工業遺產進行合理化、高效性的保護是一直以來的關注點，實施保護的同時實現更加具有時代性、科技性、可持續性的效果，滿足長遠的發展需求，需要重點思考。在進行工業遺產保護過程中，通過數字化技術的應用，增強了人與環境間的關系，創新了人與環境的交互模式，拓寬了更加精準的信息獲取渠道[1]。比如地理信息系統(GIS)為專業人員提供空間信息的分析處理，BIM技術進行信息儲存、整理、分析，建立模擬的三維模型，為工業遺產的保護提供信息管理和數據上的支持，為保護再利用提供有力的依據。虛擬現實技術(AR)的應用，豐富了生活形式，建立起現實和虛擬世界的連接，提供了諸多可能性。可以說數字化技術的應用，不管是從發揮保護作用的功能上還是滿足公眾需求上，都是值得去重點研究和發展。

2 鞍山工業遺產的發展現狀

近代優秀的建筑和工業遺產成就了鞍山獨特的城市風格，鞍山工業遺產包括廠房、工業構筑物、用于工業生產的設備，以及與工業相關的附屬建筑，分布范圍廣，數量多，大概有50處左右，分布呈現“大分散，小聚集”，共有4個遺產片區，分別是市中片區，鞍鋼片區、北部片區和南部礦山區(圖1)[2]。集中于市中區的多為與工業活動相關的附屬建筑，比如臺町歷史文化街區、東山賓館建筑群、井井寮、焦耐院辦公樓等，這類建筑位于城區中心，地理位置優越，交通便利，人流量較大。作為優勢地段的建筑更應該加以建設和保護，充分發揮其功能價值。鞍鋼片區和北部片區是集中的工業片區，進行直接的生產活動建筑較多地分布在這兩個區域，具有很高的歷史價值、科技價值和未來的發展價值。但是存在保護力度不夠的狀況，有些工業遺產一直荒廢著，不被關注。其中保護較好的是由舊廠房改造而來的鞍鋼博物館，但也因其位置遠離市中城區，和城市之間缺乏交流，所以與城市的空間聯系性差。南部礦山區工業遺產和礦山景觀資源豐富，很適合開發成旅游公園勝地，具有很大潛力。

3 工業遺產數字化保護的優勢特點

3.1 注重真實性，強調真實再現

在進行工業遺產保護過程中，保證工業遺產的真實性至關重要。真實性表達能直觀地展現其歷史面貌，了解背后的歷史故事。通過多種掃描技術進行資料數據的采集，利用數字化技術對大數據進行分析整理，獲取到三維的精準數據，精確記錄物體的外形，利用3D建模還原其真實場景，進行三維數據的完整保存(圖2)[3]。一方面，可以呈現出日常很難接觸到的或者已經遭到破壞的工業遺產的原本狀態；另一方面，也是為今后的保護工作提供基礎數據，也預防發生意外時，可以對其進行再現還原。

3.2 增強互動性 提供沉浸式體驗

通過數字化技術進行的展示具有直觀性和有效

圖1 鞍山各地區工業遺產類型分布

圖2 數字化信息采集過程

性。能夠實現虛實結合和提供交互體驗，既提供了方便又具有趣味性。像AR、VR、MR類數字化技術能化虛擬空間為真實再現，提升人們的主動參與性，將自身充分的融入到環境中，更加準確、主動地接受信息，能同步感受歷史或是未來的情境，以更加有趣的形式來加深人們對所轉達知識的理解。在工業遺產保護中運用數字化技術，可以將已經遭到破壞的遺產進行虛擬再現，增強工業遺產與人之間的互動，在指定場地內設置VR體驗區或者制作VR視頻，以二維碼的方式進行掃描觀看，方便快捷。

3.3 提高宣傳度，促進廣泛傳播

對于工業遺產的保護需要社會各界人士的支持和重視，但是基于一些時間或者地域等因素，大多數情況下人們缺乏對這方面的認識和關注，也沒有更多便捷的途徑能有更深入地了解。通過數字化管理，可以對工業遺產保護的具體設計規劃、場景信息等進行系統講解，以及一些虛擬場景的建立和相關的文化信息通過網絡可以得到更廣泛地傳播，拓寬了公眾參與的途徑，增加了公眾對于環境的感知方式，方便了線上參與，擴寬了宣傳渠道。

4 鞍山工業遺產數字化保護應用

4.1 數字化空間的創新設計

工業遺產一般空間跨度大，開敞開闊，高度和進深上尺度大，利用靈活性強。對其進行的改造再利用，一般改造為展覽館、博物館等展示類空間。最常見的就是分展廳進行文字、圖片、實物的展示，但僅有基本的展示難以引起觀眾的興趣，也進一步削弱了宣傳的效果。數字化技術實現虛擬和現實的交互，創新出新的展現形式，可以在建筑環境內部進行全息投影的設計，融合光、電、影像、聲音多種數字化技術，給人一種穿梭時空、身臨其境的神奇感受，與人直接互動，和歷史對話，可以說是非常直接有效的表達方式。在鞍山鞍鋼博物館內，就可以在特定區域內采用投影技術，通過投影，結合語音文字，講述鞍鋼的發展史、鞍鋼的輝煌成就等。這種表達方式，豐富了整體空間的表現形式，極具科技感和震撼力，給人的印象更加深刻，對展示內容的吸收更加主動和有效(表1)。

表1 數字化空間設計形式

4.2 工業遺產設備的展示

工業遺產設備是工業遺產所特有的，反映當時工業的發展水平和工藝。其設備方面的保護和記錄對于工業遺產真實性的考察具有重要意義。鞍山市內的工業遺產設備大都用于展示，除了實物展示和文字介紹以外，也可以利用數字技術增加與人之間的互動。如鞍鋼博物館前的鋼鐵主題公園內有很多類似的工業生產設備，可以基于設備專業的功能，通過數字化技術進行三維影像的展示，講述歷史，演示生產過程。或者將幾個在一條生產線上的設備編成展示小組，通過功能演繹，帶來了多感官體驗的互動性，給人更直觀和詳細的解釋說明(圖3)。

4.3 非物質文化的傳播

鞍山市因其豐富的礦產資源，從戰國時期就開始進行冶鐵生產活動。一直到鞍鋼的成立，工業的逐步發展給鞍山帶來了鋼鐵文化。工業遺產是其鋼鐵文化在物質方面的外在表現，鞍鋼的鋼鐵文化是其人文精神內核。通過數字化技術的應用，可以化精神為外象，利用數字化技術可以更加完整、精確地呈現所述內容。利用模擬現實場景，可以化抽象為具體，轉靜態為動態。使用動態影像講述鞍鋼精神，進一步加強宣傳力度，同時也可以讓更多人參與到文化的宣傳當中，有利于資源的廣泛共享。如通過AR增強現實技術進行工藝流程的演示，可以通過人的觸摸指令來進行生產的運作，親身角度去體驗操作過程。通過視頻的動態演繹講述鞍鋼歷史，演繹英雄模范人物故事，沉浸式的展示更易激發人們內心的共鳴和感慨。

圖3 三維影像展示內容

4.4 數字化線上功能的應用

大數據時代，網絡成為獲取信息最便捷和實用的途徑，數字化與網絡給生活提供了更多的可能性。在進行實地游覽的過程中，可以通過手機識別或者地理定位系統，進行虛擬的導覽包括語音的播報，能夠在手機上就實現知識的補充和獲取。提供區域內的AR導視圖，進行整個空間的布局和前進方向的智能導覽，展示所處區域內的場景，前后景點的標識信息，給不管是線上還是線下的游客都能提供清晰的方向指引，游客也可以根據需要對資料信息展開詳述和縮略，方便又實用。鞍山工業遺產所在區域也需要加設這類快捷的瀏覽方式，進行工業遺產的位置分析、信息解讀和提供互動體驗。比如在公眾號下開設的微平臺，或者場地內360°全景漫游界面的設計，直觀又清晰。像數字故宮博物館小程序的開發，使用多種多媒體組合方式，包括全景漫游、虛擬漫游、三維展示等，通過語音、文字、圖片和場地信息的疊加，讓人足不出戶，就能深入了解相關內容，對整個空間布局的安排通過虛擬網絡就能有大體的認識，對空間所蘊含的知識有了充分的了解，提供了極大的方便和視聽覺的享受(圖4)。

圖4 智慧導覽主要構成部分

5 結語

在工業遺產保護中合理地運用數字化技術，可以創新出多樣化的保護和利用方式，具有便于傳播和使用的特點，充分利用數字化技術進行保護工作的開展已經成為必然趨勢。隨著技術應用的不斷成熟，越來越多的開始借助數字化技術進行數據的采集、分析、3D建模、數字化管理等。結合數字化技術，以開創的思維對待工業遺產數字化保護，對不同場地、歷史特征、工業遺產價值進行分析評價，建立起完備的數據資料庫，采取多樣化的現代保護方式，提供場地活力，煥發場所生機，以更加有利于精神內涵的表達和歷史故事的講述，實現環境與人之間的緊密聯系和協調發展。