建筑文化遺產數字化體驗設計策略研究

張應韜，單琳琳

（天津師范大學，天津 300387）

信息化的發展推動了建筑文化遺產數字化體驗設計的發展。本研究通過體驗設計方法，針對其數字化過程所面臨的問題，采用“分析問題—解決問題—案例討論—研究結論”的研究脈絡，提出數字化體驗設計策略，并結合案例進行理論與應用分析研究。該策略深化了建筑文化遺產的價值關系，促進了其文化信息價值與情感共鳴價值的升華。該策略包含了“多維層級交互”“情感漸進共鳴”。將該策略引入到建筑文化遺產的保護、利用、創新、推廣等多個方面。重視用戶與建筑文化遺產之間的互動體驗關系，促進建筑文化遺產在數字化層面的體驗設計創新、互動系統創新。該策略為建筑文化遺產進行設計賦能，立足于遺產保護進行了趨勢討論。該策略進一步推動建筑文化遺產在數字化方面積極吸收多方面學科的支持，并立足當下，展望未來。

1 建筑文化遺產研究現狀與綜述

1.1 建筑文化遺產發展現狀

1920年國際聯盟LON組織將文化遺產的定位從“國家層面”提升到了“國際層面”[1]。從而發布了《雅典憲章》（1933年8月）、《馬丘比丘憲章》（1977年12月）、《北京憲章》（1999年6月），并提出了“家園城市”“生態城市”“可持續城市”的理念[2]。UNESCO于1999年、2002年頒布了《國際文化旅游憲章》《世界遺產地旅游管理手冊》，如何向觀光者更好展示世界遺產成了重點。2011年UNESCO通過了《關于城市歷史景觀的建議書》，提出了城市建筑與社會、經濟、文化、歷史等價值的多樣性發展[3]。中國先后于2008年和2018年發布了《關于加強20世紀建筑遺產保護工作的通知》《不可移動文物認定導則（試行）》《住房城鄉建設部關于進一步做好城市既有建筑保留利用和更新改造工作的通知》，切實推動建筑文化遺產的發展，促進了“效率城市”到“文化城市”的轉變[4-5]；2021 年公布了《關于在城鄉建設中加強歷史文化保護傳承的意見》，一方面，在《世界文化多樣性宣言》的指引下，物質遺產與非物質遺產均貫徹著可持續發展策略[6]，信息化手段成為建筑文化遺產保護的重要驅動，數字歸檔、虛擬旅游、數字展示等均被采用[7]；另一方面，主體逐漸從政府拓展到公眾。中國已有56項世界遺產，充分吸取《世界遺產名錄》帶給中國的“更新理念”“全鏈路保護”“法制化”“民族意識喚醒”的啟示[8]，并從建筑文化遺產的制度、個體、理論、技術4個方面進行發展[9]，但在建筑文化遺產保護中數字化、體驗化的手段明顯不足[10]，需要更多體驗設計手段去支持。

建筑文化遺產作為不可移動文物，雖有多元化保護，但除了保護遺產本體外，更重要的是讓遺產走進公眾，成為一種精神文明并歷代傳承。然而因為建筑文化遺產容易受到損壞，故而不易讓公眾近距離接觸，使得遺產與公眾的距離變遠，在前文的各類制度中，早期政府機構與遺產保護單位并未充分意識到文化遺產的社會傳播與數字保護耦合關系，直到2000年年初的web1.0時代，數字化保護在信息技術發展下才徹底進入遺產保護中，主要體現在三維復原、基礎展示、勘測采集等方面。進入到2018年年初的web2.0時代，隨著學科交叉，數字化保護逐漸從遺產本體關注到遺產數字技術設計上來。進入2022年的web3.0時代，元宇宙技術、web3D技術，促進了相關的數字體驗設計、游戲展示、數字修復等快速發展，遺產學的交叉屬性也被廣大學者提到臺面上，更好地服務遺產保護與研究范式的形成、發展，因此遺產數字化是必要的，也是必然的。

1.2 建筑文化遺產的數字化體驗設計研究

建筑文化遺產（以下簡稱“建筑遺產”）的數字化體驗設計依托于其文化基因[11-12]進行開發，研究遺產本體的歷史文化，從中提取圖像文本、信息符號、語境內涵等內容，并結合用戶需求進行設計，在遺產價值、保護、傳播層面發揮其力量。目前在融媒體領域有“文遺+直播”“文遺+短視頻”等內容；在技術領域有VR、AR、數字3D、主題圖、ICT等應用；在產業領域有文娛游戲、線上博物館、沉浸體驗等方式[13]。設計基于文化、技術、產業并積極參與遺產保護，尤其是數字交互與體驗設計正在勢頭。意大利的安吉拉·安東尼切利等人（1999年）對龐貝古城進行保護的“普利尼烏斯”（Plinius）工程是最早的嘗試[14]；隨后，日本的平湯秀和（2000年）基于虛擬現實技術測量的白川鄉地區古村落數字化工作[15]；中國的潘云鶴（2002年）將圖像繪制的IBR方法、虛擬現實、人工智能等技術應用于敦煌石窟虛擬展示研究[16]；日本Osaka地區的大阪大學與遺產保護機構（2003—2013年）陸續對從中國東傳到日本的獅子舞進行了文化遺產的數字化保護與溯源活態傳承[17]；中國的代俊波（2005—2015年）陸續對滿族非遺項目采用VR技術建構數字化展覽館[18]均為早期的探索與研究；清華大學吳瓊探討了交互設計的域與界[19]（2010年），充分強調了設計與各學科之間的關系[20]，又將新媒體展示中的傳播交互探索應用于數字化敦煌洞窟[21]（2013年）。第三屆國際交互設計會議（2014年），充分討論了交互體驗設計的新機遇[22]，還探討了設計的交叉性[23]，這對于建筑遺產體驗設計提供了參考借鑒。中國傳媒大學楊紅（2016年、2021年）對于非遺實體展示的數字化敘事性進行研究[24-25]，這也是建筑遺產數字化參考的方向之一。山東大學王瀟潔（2020年）充分對威海榮成的海草房建筑遺產數字化進行了深入的研究，并建設了數據信息庫與數字博物館[26]。清華大學吳瓊（2019年）通過對遺產文化語境的提煉和文化遺產數字交互體驗設計手法的運用，將文化遺產的本體與情境展現出來[27]，并強調了人工智能時代的創新設計思維[28]。清華大學張烈（2020年）立足于身體感知層、行為控制層和意義構建層，探尋了人的認知情緒來源于身體與環境的交互作用,并為博物館中的環境交互設計提供了理論基礎[29]，這對于建筑遺產的數字化體驗設計提供了豐富的思路[30]。清華大學吳瓊（2021年），基于傳統美育的文化遺產數字化體驗設計項目[31]，從文化認知的“目標”“脈絡”和“新對象與環境”3個方面進一步探討，切實考慮了遺產—環境—個人—體驗之間的設計、數字、文化等關系。清華大學未來實驗室（2015—2021年）一直致力于中國文化遺產方面的保護與數字化設計研究[32]，同時也對非物質文化遺產進行了深度的現狀研究[33]，并對建筑遺產敦煌莫高窟壁畫[34]、法海寺壁畫[35]進行了色彩數字化研究[36]。北京科技大學覃京燕關注文化遺產交互體驗設計，其在文化遺產的信息設計方法領域（2007年）提出了“信息設計在信息管理、呈現、傳播的應用”[37]，并充分強調了體驗經濟時代（2007年）的體驗設計策略與思維[38]，同時也陸續強調了可持續設計與創新發展模式（2011—2014年）可以反哺文化創意與文化遺產[39]。并助推文化遺產發展；大數據時代的交互設計（2015年）[40]、界面設計（2014年）[41]都是文化遺產數字體驗化重要手段，同時服務設計創新也是其的重要驅動力，運用服務設計（2015—2021年）的方法，從用戶需求、生活方式、信息交互出發[42]，并結合文化遺產特點，完成體驗設計的服務創新。因此，建筑遺產數字化需要交互與體驗設計的介入，從而撬動其的多元發展潛力。

綜上所述，當前建筑遺產數字化主要集中在遺產本體，而對遺產價值數字化體驗設計部分研究相對較少，因此該領域將是本研究的主要部分。從學科交叉的角度，充分導入設計學的用戶體驗設計方法，重點探討建筑遺產在遺產價值方面的數字化體驗設計研究。該研究重點關注了建筑遺產的文化信息價值、情感共鳴價值方面的數字化體驗設計創新。

2 建筑文化遺產面臨的數字化體驗問題

建筑遺產數字化是當前遺產保護中的新動向，起初數字化是服務于遺產損壞的數字建模修復，幫助遺產保護更精準還原遺產初始本體。隨著近20年數字技術的發展、大眾傳媒的傳播、文化內容的擴充、數字經濟的日益繁榮，文化遺產日益被社會所關注。在數字文化的社會語境下，遺產保護除了遺產本體，更多的介入了與遺產相關的多元價值、技術應用、社會傳播、文化教育層面，同時產業的推動促使了文化旅游、文創開發、體驗服務等的發展。因此遺產數字化得以快速發展，但也存在良莠不齊，在設計學跨學科泛邊界化的影響下，數字化體驗設計將有助于遺產保護，因此數字化體驗問題也是當前的首要問題之一。

建筑遺產的數字化體驗也有了對于遺產價值與文化技術的新解讀。首先，遺產價值新解讀指的是：公眾參觀建筑遺產中所獲取的文化信息價值、情感共鳴價值的新解讀，通過虛擬數字技術使得用戶在參觀中獲取這兩重價值，從而釋放建筑文化遺產的社會美育價值、參觀體驗價值、民族認同價值。其次，文化技術新解讀指的是：一方面，遺產文化內容在經濟產業推動下積極吸取各類技術，通過更加符合人的信息理解、學習體驗、知識思考等方式傳遞展示給公眾；另一方面，為不同的建筑遺產根據其具體屬性采用具體技術，結合更加合理的人性體驗感受進行數字化設計。因此，建筑遺產數字化體驗問題在新解讀下，供應服務方的技術運用、數字設計、需求分析、體驗創新等方面存在能力參差不齊、理解差異、導向不明、投入欠佳所產生的問題。這也是公眾對于遺產數字保護與推廣展示層面的更挑剔、更精準、更多元的表現，故而既存在經濟產業快速發展的不成熟性，又存在缺乏對人關于遺產信息傳遞媒介方式的不合理性。

因此本研究從建筑遺產的文化信息價值、情感共鳴價值著手，考慮到過去的方式過于傳統，且缺乏用戶體驗，不足以讓公眾在參觀建筑遺產中產生價值互動與體驗提升，故而筆者總結了當前所面臨的3個數字化體驗問題。

（1）情感共鳴需要加強。情感共鳴指的是公眾參觀遺產過程中的公眾美育的認知理解與情緒共鳴。目前在關于遺產展示的軟硬交互上欠缺有效的硬件技術與軟件媒介的支持，感官層面需要進一步加強聲光電等層面的互動手勢；而心理上缺乏調動用戶樂點、淚點、癢點、痛點等共鳴觸點，從而不足以傳遞情感共鳴價值，故須加強提高共鳴的手段。

（2）虛擬交互需要進一步完善。在遺產的參觀體驗中由于五感交互與情感共鳴的缺失，導致不足以滿足公眾的參觀體驗需求。因此建筑遺產數字博物館與虛擬參展的用戶在體驗需求層面有待得到如VR、AR、3D虛擬、多通道、主題圖、ICT、信息數據處理、自然交互等技術應用，從而加強參觀者的沉浸式體驗，傳遞文化信息價值。

（3）需求導向需進一步提升。此處的需求指的是不同知識背景的公眾在參觀過程，由于實際遺產信息接收的深淺不同，需要進行借助不同方式的技術與設計手段來滿足用戶內容分發需求。建筑遺產具有大量文史與技術信息，其可視化動態敘事有待加強，線上活動與線下交互有待結合。立足設計交叉基礎，促使建筑遺產在設計、技術等手段助力下，對用戶畫像細分，針對不同的用戶群體提供不同的內容，并通過社交平臺、數字博物館、交互小程序等渠道推廣其文化信息價值與情感共鳴價值。

3 建筑文化遺產數字化體驗設計策略

建筑文化遺產的數字化體驗設計策略的根本目標是實現建筑遺產的文化信息價值、情感共鳴價值的傳遞與深化。文化信息價值體現在：建筑遺產的色彩裝飾、營造技藝、文化歷史等方面。情感共鳴價值體現在：建筑文化遺產的風貌演變、地理風俗、公眾情感等方面。數字化體驗設計策略賦能建筑遺產的2大價值，并解決當下的數字化體驗問題。首先，策略的“多維層級交互”推動用戶在人機協作下實現數字化展示的虛擬交互目標，解決相關數字化體驗問題，處理建筑遺產與人的數字關系。其次，策略的“情感漸進共鳴”從數字化體驗的需求與群體著手，一方面是優化群體在感知遺產的體驗需求；另一方面是完成其對于建筑遺產的情感漸進與內容獲取。因此該設計策略通過搭建數字生態技術系統、交互體驗設計系統[43-44]，解決前文所提到的數字化體驗問題，從而釋放建筑遺產的文化信息價值與情感共鳴價值（圖1）。

圖1 建筑文化遺產數字化體驗設計策略框架分析圖（來源：作者自繪）

3.1 “多維層級交互”策略

該策略包含了人機交融的軟硬件數字化多元交互手段（以下簡稱“人機交融”）、用戶體驗要素下的建筑文化遺產數字設計（以下簡稱“遺產體驗”）2個部分。人機交融為遺產體驗充分搭建數字生態技術平臺，遺產體驗為人機交融提供數字化系統創新途徑，從而充分促進遺產的文化信息價值的傳遞，推動“情感漸進共鳴”策略介入其中，更好實現遺產的情感共鳴價值。

3.1.1 人機交融

人機交互與技術融合的研究[45]，目前主要有4個手段可以介入其中實現文化信息價值的釋放。

（1）第一手段：感知識別與多通道信息融合研究。將建筑遺產的藝術、技術、人文信息數據融入多通道之中，輸入到計算機并反饋給用戶，利用機器多通道輸入與輸出的人機交換，實現人體對于建筑遺產信息的識別感知。目前，建筑遺產主要是數字測繪采集基礎信息，進行數字建模與信息平臺展示，對于人機交互展示的感知識別是相對薄弱，同時多元信息記錄也缺乏多通道融合的技術支持。該研究主張在硬件上運用五感識別技術、仿真模擬、“融合槽”的融合算法[46]、大數據處理配合支持（圖2），通過多傳感器去捕捉用戶的行為信息，進行機器學習與系統反饋，將與遺產相關的數據信息進行系統的拆分組合、理解輸出，并實現交互目標。

首先，五感技術是多通道的輸入與輸出，通過發射器與接收器，配合VR、AR、科普展示的相關硬件設備，獲取人在參觀建筑遺產或者展示空間中采集到的體感、手勢、表情、眼動、語言信息，并對其進行拆分、重組、替換[47]，實現復雜融合。

其次，是仿真模擬在多人參觀中由機器進行數據分析的技術支持。將其應用到遺產的科普展示中，能強化參觀者的情景體驗。

再次，是NIGAY L提出的“融合槽”的融合算法，使不同通道中的信息進行分解和交互觸點進行融合，并生成數據算法指導建筑遺產數字化交互后臺。

最后，是大數據。處理與分析交互過程中的遺產本體、人機與遺產傳感器之間互動行為的大數據，并感知交互設備的使用度、力度與遺產本體的接觸度、損壞程度，有助于建筑遺產在參觀中的慢性損壞得到及時修復。

因此感知識別與多通道信息融合技術群適用于大型宮殿、陵墓、城市群，這種手段有助于鋪設不損壞遺產本體的傳感器，同時也為交互體驗提供物理基礎，相比其他數字建模復原、nui交互，更加有益與收集數據，同時捕捉行為與機器學習，提升用戶交互體驗，增強用戶信息感知度與接受度。例如，“乾陵大遺址數字化”[48]主要提取建筑遺產的交互行為觸點、用戶數據、傳感信息，進行數字化系統設計架構。建立信息數據庫，根據不同的體驗需求與體驗對象，采用了VR、AR技術等，并從五感通道輸入輸出，進行仿真虛擬，從而塑造建筑遺產的沉浸體驗。在融合槽技術、大數據分析支持下，將聲、光、電、味等媒介與體驗APP的動畫、VR展示、智能語音、幻影成像技術結合起來，不僅傳遞了遺產信息，也強化了公眾與古建的文化共鳴、多元體驗，還滿足了用戶多通道的深度感知。例如，“谷歌元宇宙地圖”項目充分建構了大型城市群的都市樣貌，尤其是西方建筑遺產的數字重建。當用戶在該元宇宙空間中通過虛擬人進行遺產交互與遺產體驗時，可在虛擬互聯、人機融合、數字交互上通過后臺反饋給現實用戶，從而取代了傳統實地建筑參觀，并且憑借交互觸點與人機融合，獲取相應的互動記錄、體驗數據、人機媒介，為用戶帶來極強的數字體驗。以上項目相比傳統遺產保護來說具有很強前沿性。

（2）第二手段：人機融合的認知決策機制研究。在建筑遺產的人機交互中，決策機制關鍵是解決人機不確定性所造成的危險，避免機器或人工處理的程序方面的不確定性因素[49]。因此這里的人指的是實際接觸到傳感器設備的參觀者與后臺數據處理的遺產工程師。一般會采用ACT-R模型，即認知處理模塊，其分為目標模塊、視覺模塊、動作模塊、描述知識模塊。前3個模塊猶如人認知的3大模塊，最后1個模塊猶如人的大腦。通過捕捉參觀者與建筑遺產之間交互觸點，促使機器進行感知與學習、理解與記憶[50]。這種技術主要是應用于各類建筑遺產的數據后臺。例如“乾陵大遺址數字化”，設計師利用傳感器捕捉公眾的2大模塊，當交互行為出現錯誤或者危險時，機器通數據采集的學習經驗避免失誤，從而穩定交互體驗感受，使公眾并未感到異樣，同時將相關信息反饋給后臺工程師，以便于下次修繕遺產的交互設備與后臺數據標記，促使機器自主學習并避免失誤。相比傳統點對點的建筑遺產展示來說，具有明顯的人機決策優勢與靈活處理失誤的優勢，可營造出建筑遺產在體驗過程中活起來的感覺。這種交互認知決策機制使得靜態遺產變成了擁有感知性與決策性的活態遺產。

（3）第三手段：生理認知的可視化測量研究。在人機交互中運用眼動、腦電、肌電、心電、皮電相關設備進行人體生理數據情況測量，并將其應用到人機融合決策之中。這項技術主要是輔助于前文的人機決策機制，并應用于設計師早期對于建筑遺產相關傳感器數字設計中，用來獲取不同的參觀者的早期數據為數字設計提供數理基礎。例如，“玉門之光工業體驗館”[51]在早期數字設計中就積極進行了測量，為交互體驗提供了數據支持。一般來說，眼動方面通過眼動儀捕捉眼動情況；腦電、皮電方面通過穿戴設備收集溫度、心率、肌肉等情況。這些數據能夠指導設計師通過分析人與建筑遺產交互體驗中的生理互動數據，相比傳統遺產展示來說更為客觀。該項目展現出了當時工業建筑遺產的環境情況，同時按照發展時序對玉門工業油廠的工業全程進行數字可視化，并通過多個動態展示，例如，“一滴石油的神奇旅行”“石油魔盒”“沉浸式體驗開盲盒”“驚天一爆響世界”原子數字模擬裝置、“風車發電競賽游戲”“日照生煙”“光熱發電互動裝置”充分展現了工業建筑本身的獨特韻味，同時通過多元數字體驗設計，展現了趣味性的工業建筑與工業化的發展歷程。

（4）第四手段：人機融合協作模式研究。建立有效的人機系統，即構建人、物化建筑遺產、非物化建筑遺產、建筑遺產交互硬件、軟件系統、建筑遺產空間中的物理系統，進行人機系統的融合協作。智能人機系統是人類操控能力的擴展，人機互融是人類身體、感覺和認知能力的進一步增強[52]。建筑遺產物化及其數字化空間，本身也是在人機融合協作的基礎上形成“遺產環境—遺產信息—遺產協作—遺產受體—遺產環境”的循環[53-55]。這種技術在佛寺塔樓等應用更為合適。例如，“寧波保國寺數字活化”[56]充分尊重古建原有空間格局，將原真性保護展示、敘事性展陳、數字多媒體技術、移動AR導覽、全域沉浸影像、三維互動游戲有機結合起來，向公眾講述保國寺故事，使得參觀者沉浸其中。同時對于建筑進行數字建模、體驗設計，充分展現《保國寺志》中的山形水勝圖、藏經閣、報國寺建筑群等。深挖文化內涵，以建筑本體價值的再認知為核心，通過敘事設計，將報國寺的人文歷史、營造空間進行了數字化展現，并對報國寺多方面的地域建筑文化向公眾進行了深刻的情感共鳴價值與文化信息價值傳播。例如，“佛光寺東大殿數字化”[57]采用了真三維傾斜攝影測量、全景攝影、三維激光掃描、近景攝影及高光譜攝影等數字技術進行勘察，以先進的互聯網三維引擎技術進行數據管理和呈現，搭建佛光寺東大殿數字化信息平臺，面向公眾進行展示，運用數字技術展現了佛光寺東大殿的真實文物價值，又通過數字體驗展現了遺產本體的體驗價值，易讓觀眾產生共鳴。

3.1.2 遺產體驗

Jesse James Garrett在其《用戶體驗的要素》一書中，提出了用戶體驗要素5層模型[58]，將用戶體驗分為5個層次。在建筑遺產的數字化過程，也形成了“建筑文化遺產—數字表現、數字框架、數字結構、數字范圍、數字戰略”的5個層級（圖3）。

圖3 用戶體驗要素下的建筑文化遺產數字設計分析圖（來源：作者自繪）

（1）第一層級：數字表現。建筑遺產數字化包含了展示實體、虛擬展示、交互展示、展示UI。在數字表現中，展示實體考慮到其功能應用、外觀展示、人機工程、電子元件、工程芯片、建筑遺產物質載體等，與自身遺產的內容信息、文化材料等結合起來。例如，萬物有靈展覽[59]中的“韓熙載夜宴圖”項目，充分將互動投影、VR、AR、智能設備等應用到了展墻之中，為公眾帶來了視覺眼動、手勢體感、觸點抓握、感官反饋、信息提示的交互展示，觀眾低頭便可以看到可視化的熒幕色彩、圖形符號、視覺UI等遺產信息。同時，展覽中的“明清古巷”“羊舞嶺窯”“中國傳統村落數字博物館”結合當時展覽所在的豫園公共空間現狀與相關人機融合的交互設計手段，在虛擬展示和展示UI上，通過對空間交互觸點的響應、信息提示的人機設備、軟件設備的安置，將遺產交互信息與投影展示結合起來，并在后臺顯示相關的交互熱力圖。通過對其數字表現中的視覺可視化、感官感知、交互觸點的體驗設計，為參觀者帶來優良體驗。

（2）第二層級：數字框架。深入建筑遺產的數字化空間、導視系統規劃的設計形成數字信息架構。例如，“重返海晏堂”[59]36-43考慮了多層級數字信息，對其熒幕信息、交互信息結合了具體人機交互的信息接收力、產品響應力、眼動瀏覽力，并兼顧交互容錯度，還強化了虛擬空間的優勢，具有一定的空間數字引導。一方面考慮到人流走勢、地面數字指示、引導設備等；另一方面充分運用了勘測、色彩復原、三維數字還原等技術，運用弧幕和地幕結合，讓觀眾的沉浸式體驗顯著，充分展現了海晏堂的全貌。觀眾可以觸達地幕并與其進行交互，所踩的地方可以退去沙塵從而展現全貌，弧幕則展示復原過程。新媒體介入與交互設計，使觀眾獲得了多層級沉浸式的體驗，加強了視覺、聽覺、觸覺的感受。

在導視系統規劃上，展示導視空間采用遺產敘事性表達，有助于強化數字化體驗，同時相關小程序、智慧語音、人工引導、引導牌、視覺符號、指向地燈等的服務為觀眾帶來了不同的體驗價值（圖4）。例如，北京大學開發的VRHeritage數據庫[60]，完整地記錄了中國數百個文化遺產地的VR信息，充分搭建了建筑遺產在VR領域多元化數據數字框架。該數據庫通過勘測、影像、3D掃描、數字建模、VR技術來記錄中國重要的建筑遺產，也為充分面向社會公眾，讓公眾足不出戶即可受到建筑遺產的數字體驗教育與參觀，同時避免由于過度現場參觀導致的建筑遺產損壞問題，通過數字化手段保護了即將面臨滅亡的建筑遺產。

圖4 重返海晏堂數字體驗項目（來源：https://www.sohu.com/a/278674209_100048878；https://www.sohu.com/a/283563977_391300）

（3）第三層級：數字結構。從交互結構與信息結構層面去梳理建筑遺產體驗過程的用戶信息需求、交互需求。信息結構的基礎層次是獲取，中級層次是感知，高級層次是理解。交互結構是將建筑遺產信息結構傳遞于用戶，并在交互結構里滿足用戶的淚點、笑點、樂點、癢點、痛點的交互需求。

（4）第四層級：數字范圍。充分關注建筑遺產的數字內容、功能目標。數字內容上進行早期的數字信息分類，并在不同的交互觸點上展示不同的內容，在認知交互上展示建筑遺產常識性信息、在氛圍交互上展示建筑遺產的文化理念信息，從而立足內容以交互為媒介，拓展建筑遺產非傳統知識觸角與模糊建筑遺產非物化內容邊界。這里主要是表現于建筑遺產相關的元宇宙小程序，例如“大唐靈境元宇宙小程序”（圖5）是一個充分利用元宇宙相關技術而開發的元宇宙建筑遺產平臺，在這里基于區塊鏈技術開發了具有數字結構與數字范圍特點的建筑遺產NFT格式藏品市場小程序和還原的大唐長安城建筑元宇宙虛擬世界，為用戶帶來良好的數字藏品服務、數字交互體驗，并在數字孿生上建構了更為廣闊的內容架構與范圍邊界。目前元宇宙藏品銷售十分火熱，大唐靈境的建筑遺產NFT格式藏品一經上市就已售罄，可見這為建筑遺產數字經濟產業的開發提供了一定的實踐借鑒[61]。

圖5 大唐靈境元宇宙建筑及大唐靈境藏品市場小程序（來源：大唐靈境元宇宙建筑遺產的微博官方與微信小程序）

（5）第五層級：數字戰略。這是站在遺產保護宏觀維度，從數字化政策舉措、產品需求、商業路徑、數字媒介、設計手段層面進行頂層設計，并在服務系統的基礎上完善數字戰略，試圖從“用戶獲取什么”“遺產展示什么”“媒介體現什么”“手段運用什么”“策略滿足什么”5個方面構建建筑遺產的數字戰略路徑。例如，“大唐靈境長安城建筑遺產元宇宙數字戰略”[61],通過數字技術賦能虛擬建筑，使其產生使用價值與經濟價值，復原了唐長安城108坊風貌建筑遺產（圖6），使相關的建筑遺產NFT格式藏品產生了經濟變現。在長安城數字世界里可以回到元宇宙下的長安商店、畫廊、書店等，同時在長安城元宇宙城市中所含的現代博物館、藝術館等物業地產可以對外出租，甚至可以在大唐靈境中獲得長安城居民身份。大唐靈境為企業和品牌提供一站式元宇宙解決方案，其與網易游戲、HTC、微軟等達成戰略合作，會將大唐不夜城的所有線下流量及品牌全部導入大唐元宇宙，并形成大唐靈境數字生態。本研究通過該案例反映出未來數字化遺產相比傳統物理化遺產的新趨勢：首先是形成數字遺產保護意識；其次是技術發展下元宇宙將對傳統遺產保護帶來影響，元宇宙下的建筑遺產以NFT格式藏品方式進行售賣產生新經濟價值；最后是建筑遺產的數字保護將會突出技術化的系統意識，人僅在其中擔任管理者。因此數字化體驗設計能促進建筑遺產的文化價值信息傳遞，形成數字生態系統，反哺人機交融的數字交互。

圖6 大唐靈境長安城數字建筑遺產（來源：大唐靈境元宇宙建筑遺產的微博方）

3.2 “情感漸進共鳴”策略

“多維層級交互”策略主要關注人與建筑遺產之間的數字化技術體驗價值關系，而“情感漸進共鳴”策略則更關注人與建筑遺產之間的數字化人本體驗價值關系，兩者相互驅動與發展。

3.2.1 需求漸進

美國心理學家Abraham H. Maslow曾將人的需求分為從低到高的、從生理到自我實現的7個層面[62]。在建筑遺產中，根據人與遺產的具體需求情況，充分考慮遺產帶給人的情感共鳴價值，可以劃分為4個層面（圖7）。

圖7 建筑文化遺產需求層次目標分析框架圖（來源：作者自繪）

（1）日常應用需求層面。將建筑遺產的圖形化元素應用到具體的用戶衣、食、住、行領域的產品設計中，以喚起用戶基本情感響應。在滿足基本生活使用的基礎上，促進建筑遺產文化深入到群體日常，成為符號性的信息。通過打造遺產IP與社交平臺創作數字化內容視頻，進一步加強遺產的公共保護意識。例如，“數字化復原古奧林匹亞”，希臘文體部聯手微軟將人文與前沿技術相結合，開發了Common Grounds 網站和App，供愛好者與歷史遺址上的建筑和文物進行虛擬互動[63]。比如數字故宮，充分根據故宮中各類設計元素與國寶意向，開發了各類文創產品，讓人們在日常生活中就能感受這座宮殿的文化符號。

（2）群體求知需求層面。在建筑遺產的傳播中關注不同的文化展示形式，同時兼顧不同文化群體的接受程度，從而向不同的群體傳遞有效的遺產信息內容與遺產傳承理念。遺產進入數字化時代，充分運用游戲答題、AI、智能交互、區塊鏈、影像視頻、媒體游戲、移動App等方式，讓參觀者在參觀過程中獲取知識，促進遺產相關知識的傳播共鳴。例如，“數字天龍山石窟”，充分利用沉浸式影院、幻影成像、3D投影、數字長卷、數字洞窟、VR石窟探險、全息影像、高清視頻、互動多媒體體驗，全方位展現了石窟建筑雕塑[64]。再如，“數字中軸”[65]項目是騰訊聯合遺產保護單位，以數字技術能力推動中軸線的文化遺產保護、傳承與創新發展，探索文化遺產的可持續社會創新。將整合游戲引擎、物理仿真、云游戲、AI知識圖譜、騰訊地圖、區塊鏈、騰訊多媒體實驗室等業態加入項目中，同時還開發了數字中軸小程序，充分滿足用戶的沉浸式體驗需求，并運用多項技術賦能其中，充分實現數字科技助力文化遺產實現社會價值并可持續發展。

（3）多元審美需求層面。從視覺審美、文化審美、思考審美出發。視覺審美有效實現展陳設計、交互設計、文化創意產品設計、實體交互的符合當下審美需求的視覺設計。文化審美傳遞優秀傳統文化的精華、傳播國家的思想、繼承建筑文化遺產的核心等內容。通過交互設計，促進參觀者辯證性的思考，關懷文化思辨未來。例如“數字敦煌”“數字故宮”“數字云岡”“數字莫高窟”等數字體驗設計項目。以上研究都充分運用多項數字化技術與設計，全面展現建筑文化遺產的多元內容，并帶給了用戶不同的體驗感受，滿足了公眾的多元化需求。例如，“韓國昌德宮5G增強現實游覽App”就積極通過交互體驗方式，促進人與宮殿、宮殿神獸之間的數字互動，同時充分將韓國民族文化價值、民族遺產文化結合扁平化與擬物化的數字設計，向公眾傳遞對于韓國國家情懷的審視與學習，并通過交互觸點行為體驗了建筑營造、人文故事等內容。

（4）自我參與需求層面。基于用戶體驗價值下的社會共創讓公眾參與遺產推廣，在獲得感上取得自我實現滿足。通過數字體驗迭代方式，讓參觀者在社會共創互動中潛移默化地從意識層面與情感共鳴層面促進建筑遺產的傳承與發展。例如，“寧波報國寺數字化”就建立了面向社會公眾的古寺開放共享與開發復用的數字展示與開發利用平臺，一方面促進對公眾的價值傳播與知識分享；另一方面也積極推動社會公眾參與建筑遺產的社會性保護與共創開發，充分激活了公眾的自我參與需求。這對于報國寺活化而言，形成了“物理數理空間—信息交互空間—社會共創空間”的系統化協作，有助于建筑遺產的數字孿生與社會創新。

3.2.2 群體兼顧

對于不同的文化的群體，提供不同的知識信息。根據具體的用戶畫像，將建筑遺產參觀者根據年齡暫且劃分為老年人、中年人、青年人、幼童。對于老年人可運用影像設計與數字化沉浸式影音了解遺產；對于中年人可運用無息投影了解遺產；對于青年人可給予游戲化、娛樂化等參與式互動，在體驗過程中了解遺產；對于幼童可以動畫片媒體交互方式了解遺產。

例如，“數字賦能巴特羅之家”[66-67]首先是將“Living Architecture”在西班牙老城巴特羅之家的建筑立面上進行數字光影展示，使投影和建筑融為一體。超過47 000人觀看現場燈光交互表演，不同群體在此過程中充分參與其中，均滿足其多元化的數字體驗需求，并喚起了西班牙當地群眾強烈的高迪呼喚與加泰羅尼亞民族情緒，全場在這種氛圍下獲得極佳的情感共鳴。也就是說，這種需求是建筑遺產帶給公眾的一種社會性、文化性的公共需求，這種公共需求，一方面需要獲得遺產自身的各類價值，同時也需要獲得社會認同；另一方面也是一種對于自身民族文化集體自信的體現，因此一經推廣便獲得了廣大的社會反響，從而激發了不同群體的文化參與需求。

設計師還采用城市的氣候數據和立面的實時數據將巴特羅之家進行了AI數據雕塑重塑，并展現在紐約曼哈頓中心的洛克菲勒廣場，既滿足了美國年輕人的新奇體驗，也傳播了歐洲建筑文化。另外，設計師將巴特羅NFT 格式的數字作品進行拍賣，這是首個世界遺產單位開發的數字藝術作品所進行的NFT數字版權拍賣會，具有前沿性。

巴特羅之家還打造了全球首個“10D”體驗沉浸式體驗館，應用VR現實增強、體熱感應、面部識別、智能互動、自動追蹤等新技術，配合著音樂、視頻、氣味，充分讓用戶在多元數字化中感受到巴特羅之家的文化信息價值與情感共鳴價值。數字拍賣激活了具有購買力的高端消費群體的自驅吸引，同時體驗館也滿足了各類群體的多元需求（圖8），充分實現了以人為本的數字遺產保護發展目標，更重要的是重塑了數字化人本體驗價值關系。

圖8 巴特羅之家數字實踐及“10D”體驗（來源：https://mp.weixin.qq.com/s/az1LlekJ76dw0RaDbUCPrw；https://mp.weixin.qq.com/s/gjkqQOro8v3DlQxe_03mMg）

4 數字化體驗設計介入建筑文化遺產的未來展望

4.1 數字化體驗設計助力建筑文化遺產的社會意義

4.1.1 數字遺產可滿足社會文化的需求

數字遺產的存在打破了時間、空間的局限，在數字經濟的推動下，促進了公眾參觀數字遺產的靈活性，也反映了社會整體逐漸重視文化遺產帶給公眾的社會美育意義，從而推動了社會意識對于遺產保護的關注，使得遺產保護不再屬于專業人士的私人需求，更重要的是數字遺產能夠讓社會各界輕松獲取，同時有助于依托文化遺產的數字經濟產業的快速發展，從而反哺數字遺產保護。

4.1.2 數字媒介促進了建筑遺產的延伸

多元化數字媒介滿足了不同建筑遺產的數字體驗，同時將建筑遺產從原本不可移動的狀態延伸到了借助數字技術即可走進公眾視野的社會可移動狀態。這使遺產的靜態化在數字體驗設計加持下產生了遺產的活態化效果，也為公眾帶來了良好的參觀體驗，并讓其能在潛移默化中接收建筑遺產的文化信息價值與情感共鳴價值，更加人本主義地促進了人與建筑遺產之間的社會關系、文化關系，并在空間、時間、物理、虛擬4個層面促進了建筑遺產的多元延伸與數字化發展。這有助于遺產保護、遺產考古，同時也能更好地促進數字體驗設計賦能于建筑遺產。

4.1.3 數字體驗可激活公眾的社會參與性

優良的數字體驗設計，促進了社會各界主動參與和間接參與到建筑遺產的社會性保護與集體性發展之中。同時讓遺產保護在數字化體驗設計的推動更加具有社會共創的屬性，不僅可以讓專業人士積極建言獻策與保護實踐，也可以讓社會公眾參與遺產保護，而且能進一步拉近公眾與遺產之間的距離，促進遺產的精神價值、文化價值、歷史價值、藝術價值、歷史價值在大眾社會參與下更加釋放與深化，并促進建筑遺產在數字化語境去探討人與遺產之間的多元關系，也激活了公眾內心的民族自信、國家情懷、人文精神、社會責任。

4.2 機遇與挑戰并存下的數字遺產未來趨勢

第一，多元數字體驗設計助力遺產數字化，設計創新越來越關注人機融合協作基礎上的情感體驗交互、智能互動共鳴。通過上面的理論研究與案例剖析，充分展現了當今建筑遺產保護過程中的人機融合協作的多元數字體驗設計與技術的助力賦能，同時通過多視角、多觸點、多形式的數字展示方式，促進人與建筑遺產之間的情感漸進共鳴，并通過多維層級交互，調動建筑遺產的文化信息價值與情感共鳴價值得到極大釋放。未來的建筑遺產保護也將是人與機器的智能化，隨著元宇宙等系列智能技術的快速發展，也將走向情感心理與人、機器、網絡的物聯化，既將促進建筑遺產在智能技術與體驗設計支持下實現萬物互聯，也將促進參觀者從獲取到理解，從理解到感知，從感知到共情的認知升華，更進一步實現數字體驗與建筑遺產的智慧共生。

第二，智慧服務系統設計助力遺產數字服務體驗系統的形成，并驅動多元化社會創新。隨著數字技術的賦能，建筑遺產逐漸將形成一個遺產保護生態，充分調動遺產保護方、政府機構、社會公眾、第三方組織協同起來，驅動社會價值共創助力建筑遺產保護。更加關注建筑遺產中物、人、機器、情感的服務觸點，促成遺產數字服務系統的形成，遺產保護進入靜態理念轉向動態理念的“人+遺產”時代，在建筑遺產保護中更加注重數字交互體驗的服務邏輯、智能數字化的設計驅動、遺產保護價值的社會強化、設計創新策略的多元發展。

第三，設計學的交叉性將成為建筑文化遺產保護中的重要驅動力之一。當下設計學跨學科新范式逐漸形成，其邊界逐漸交叉化，多元學科的研究力量對于建筑遺產這樣的交叉學科來說是有必要的。這將充分發揮設計學的交叉創新賦能，對于遺產保護來說，設計創新將不再是策略創新，而是成為一種區別于技術創新、經濟創新的第三種智慧創新，從而也將永久助力于遺產保護與發展，并以強有力的數字化手段、交互體驗策略、系統設計方式成為遺產保護的重要驅動力之一。

5 結束語

首先，本研究的創新點體現在：①建筑文化遺產數字化體驗設計策略的提出，為解決當代建筑遺產所存在的數字化體驗問題提供了思考借鑒；②該理論為建筑遺產多元保護研究提供了一定的理論指導。

其次，建筑文化遺產數字化體驗設計策略創新體現在：①“多維層級交互”策略充分實現與推動了建筑遺產在人機融合與體驗設計的發展，在技術價值與設計價值的協同，在其文化信息價值的釋放；②“情感漸進共鳴”策略充分優化了建筑遺產與人本主義之間的共生關系，為反哺技術與設計創新開拓了更多空間，促進了其情感共鳴價值的深化；③積極將設計學與遺產學2大學科融合，針對當下所面臨的數字化體驗問題，給出設計解決策略，并為交叉研究提供了新的研究趨勢與方向。

最后，數字化體驗設計策略有助于建筑遺產走向交叉創新空間，實現從物理保護到數字保護的發展，并為建筑遺產的數字化體驗創新帶來了策略思考。同時建構了不同維度的數字體驗創新去迎接新的發展，并進入到數字體驗設計賦能、技術交叉創新驅動的新時代。