元宇宙歷史文化街區構建研究
——以福州三坊七巷為例

劉 仁

數字經濟作為未來社會經濟發展的重要組成部分，在世界范圍內受到廣泛關注和重視。目前，數字經濟中最受關注的元宇宙產業，被廣泛認為是下一代互聯網Web 3.0 的主要形態。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要》中已明確，將以“虛擬現實和增強現實”為核心表現的元宇宙相關產業列為未來五年數字經濟重點產業，并提出以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革，催生新產業、新業態、新模式。

歷史文化街區是城市發展歷程的見證，其中眾多的古建筑和文物是傳統文化的重要承載，也兼具美學欣賞的意義[1]。習近平同志曾在《〈福州古厝〉序》中指出保護好古建筑、保護好文物，就是保存了城市的歷史和文脈。元宇宙具備虛擬現實和增強現實等多種沉浸式體驗方式，可以為歷史文化街區的文化傳承和保護工作提供新的支撐。

1 元宇宙歷史文化街區的內涵

1.1 元宇宙的定義及主要特性

根據2022 年9 月全國科學技術名詞審定委員會的定義，元宇宙是人類運用數字技術構建的，由現實世界映射或超越現實世界，可與現實世界交互的虛擬世界。其中，“現實世界映射”意指現實世界的“數字孿生體”，主要表現形式為虛擬現實（Virtual Reality，VR）；“超越現實世界”意指基于現實世界基礎上的擴展和增強，主要表現形式為增強現實（Augmented Reality，AR）。從元宇宙的定義可以看出，其主要包含數字化的空間、高度的沉浸感、虛實關聯和社交屬性4大主要特點。

目前，對元宇宙的認識和應用還在不斷深化，根據不同行業的需求，元宇宙還被賦予了經濟屬性、資產性、無限擴張、全時在線以及超低時延等特點。隨著技術和社會的不斷發展，元宇宙的內涵也將更加豐富。

1.2 元宇宙在歷史文化街區保護傳承中的作用

歷史文化街區保護工作的核心是保護和傳承，既要保護有價值的建筑和構筑物、街道和街道肌理、水系、古樹名木等物質要素，也要保護傳承街區功能、人口構成和社區結構、傳統文化和非物質文化遺產等非物質要素。很多城市的文化內核和旅游名片都是圍繞歷史文化街區進行打造，以便更好地向市民和游客展示城市的歷史底蘊和文化內涵。受限于場地、成本、人力等諸多因素，在現實世界中表達這些傳承內容，普遍存在難度高、成本高、可持續性差以及可復用性差等難題。元宇宙的出現，為解決這些困難提供了新的選擇。

2 三坊七巷街區元宇宙的構建

2.1 構建目標

三坊七巷是我國十大歷史文化名街之一，是福建省福州市的歷史之源、文化之根，已經成為福州旅游的主要名片和福建省內最熱門的旅游景點之一[2-3]。在保護和傳承的同時，將三坊七巷景區打造成精品數字文旅示范樣板，通過5G+元宇宙+文旅增加交互，以趣味游戲、數字導游等創新應用帶游客走進被時光包裹的坊巷里，穿越時光的記憶，再現古老坊巷的歷史文化底蘊，全面打造沉浸式+陪伴式的數字文旅新體驗，提高景區流量與品牌影響力。同時，根據三坊七巷街區運營需求，建立數字街區的新型商業模式。通過搭建基于元宇宙的運營平臺，以科技賦能街區運營，讓景區擁有自運營能力。

2.2 總體設計

三坊七巷元宇宙歷史文化街區總體框架設計如圖1 所示。

圖1 三坊七巷元宇宙歷史文化街區總體框架設計（來源：作者自繪）

元宇宙歷史文化街區建設首先需要基礎元宇宙能力的支撐。其中，大場景AR 能力基于華為河圖技術提供的空間定位算法實現。華為河圖以大場景AR 為切入點，提供全天候全場景高精3D 地圖、厘米級空間計算、人工智能（Artificial Intelligence，AI）場景理解、高清3D 渲染以及數字內容活化等業界領先技術和能力。

福元宇宙城市元宇宙基礎設施平臺是將城市元宇宙數字空間場景服務、VR 能力、華為河圖大場景AR 能力、應用開發能力、運營能力、創作者平臺和應用入口等聚合在一起，形成一套完整的城市元宇宙支撐體系。應用層基于福元宇宙APP，面向用戶提供歷史文化演繹（VR+AR）、街區數字導游、數字文創以及便民服務等眾多虛實融合交互體驗。面向街區運營方，系統提供了完整的運營支撐能力，實現商業和管理的閉環[4]。

2.3 數字空間構建

元宇宙數字空間的構建是整個街區元宇宙建設的基礎性工作，需要依托高精度3D 掃描設備從地面和空中進行全方位多角度的掃描，獲取全彩色高精度的點云數據，并在此基礎上進行3D 建模。對于部分重點文物保護單位的室內同樣要進行高精度的還原，以此構建三坊七巷元宇宙的數字空間，并提取特征數據，作為大場景AR 的空間計算基礎[5]。

2.4 數字內容刻畫

數字內容是元宇宙在數字空間基礎上根據業務表達需求進行策劃、制作的結果，主要表現方式包括3D 動畫模型、2D 動畫模型、通用多媒體、文字及數據等。三坊七巷元宇宙街區主要數字內容包括以下6 個方面：

1）文化呈現。文化傳承是街區的重要內容，項目針對福州及三坊七巷非遺傳承和主要文化內涵，設計制作了太平樂舞獅、功夫魚丸、驚鴻舞、閩劇《情滿坊巷》、嚴復天演論、與妻書、滿庭芳（茉莉花茶）、滿壇香（佛跳墻）、衣錦還鄉以及孔雀東南飛（牛角梳）等內容，涵蓋了福州本地特產、名人、美食、文化等方面的演繹內容。實現效果如圖2 所示。

圖2 三坊七巷元宇宙街區數字內容示例（來源：作者自攝）

2）數字店招。商業是歷史文化街區得以傳承并服務游客和市民的主要載體，在數字空間中也需要融入商業元素，提升原有商務的模式和形態。同時，還可以將產品特色、促銷活動等以動畫方式在店招上進行動態表達，大大擴展了店招的內容呈現形式[6]。數字店招如圖3 所示。

圖3 數字店招（來源：作者自攝）

3）數字氛圍營造。數字氛圍營造主要是在現實世界已有的裝飾要素基礎上，結合油紙傘、孔明燈、龍等傳統文化元素，以豐富歷史文化街區數字空間的表現，形成亦真亦幻的虛實融合新體驗，如圖4 所示。

圖4 數字氛圍營造（來源：作者自攝）

4）娛樂交互。項目參考定向越野運動的規則，結合景區打卡的玩法打造了定向尋寶游戲，既可用于品牌推廣、團建等商業活動，也適用于游客自行體驗。游戲發布以后，已成功服務海峽青年節等活動。

5）AR 實景導航服務。利用華為河圖提供的高精度空間計算能力，項目實現了基于AR 的實景導航能力，用戶可以根據實景中提供的花瓣路的引導，步行至導航目的地。同時，系統還提供了針對數字演繹內容的導覽圖，可一鍵導航至數字演繹內容所在的位置。

6）元宇宙廣告。在數字空間中，可通過多種形式實現廣告功能，如虛擬店招、墻面虛擬海報、動畫演繹的產品介紹、紅包雨以及促銷卡券等，并提供相應的運營支撐功能，為產品的商業化運營提供了條件[7]。

2.5 軟件開發與集成

福元宇宙App 作為城市元宇宙應用場景的匯聚中心，承載了三坊七巷元宇宙街區的服務，后續應用的方向包括商圈、文旅、研學、博物館和黨建等眾多行業應用場景。用戶除了可以直接進入AR 場景外，還可以了解城市元宇宙建設最新開放的服場景，以及各場景的體驗攻略、游玩排行等，同時可以在個人中心查看中獎記錄、卡券、積分等。元宇宙APP 主要界面示意，如圖5 所示。

圖5 福元宇宙APP 主要界面示意（來源：作者自攝）

3 建設成效

三坊七巷元宇宙街區在歷史文化重現、古厝活化利用和文物保護等方面打造了典型應用場景，營造了包括文化類、引導類、動畫類、裝飾類以及游戲類等多種場景元素，將虛擬元素與現實相融合，讓歷史文化街區煥發新的氣象，可為公眾提供基于AR技術的歷史文化與景點介紹、實景導航、游戲、趣味打卡、盲盒抽獎、社交、文創等眾多增強現實體驗，同時為景區運營和管理打開新的想象空間。在展現和發揚福州特有的歷史人文價值的同時，以元宇宙創新技術構造數字孿生世界，探索數字化新型商業生態。三坊七巷元宇宙街區的建設成果在第44 屆世界遺產大會期間被多家媒體和公眾號競相報道與轉發，引起了社會各界的廣泛關注。

4 結語

元宇宙為智慧化城市管理與服務、文化旅游、商業街區、教育服務以及娛樂社交等眾多領域帶來新的想象空間，特別是華為河圖技術的出現，為建立現實空間與數字空間的高精度映射和互動提供了條件，可以用于構建虛實融合的城市元宇宙、賦能城市的管理與創新發展。但是元宇宙仍處于發展的初步階段，其在歷史文化街區的保護和傳承工作中還有更多可以挖掘和應用的方向，如結合生成式人工智能（Artificial Intelligence Generated Content，AIGC）大幅降低數字內容建設成本、引入基于人工智能大模型的數字人導游導覽服務以及文物的全面數字化建模等。隨著元宇宙技術的進一步發展和完善，更多優秀的元宇宙建設成果將不斷涌現，為社會和公眾帶來更加豐富的元宇宙創新體驗。