數字媒體技術在城市文化景觀建設中的應用

摘 要：順應數字時代的發展和居民生活質量進一步發展的互動式景觀藝術，得益于計算機技術的不斷完善、不斷進步，使得傳統靜態景觀藝術朝著動態化方向發展。數字媒體技術作為藝術發展的重要驅動器，使景觀藝術作品能夠有更直觀的動態展示，給予游客和藝術品之間互動體驗的新方式。探索城市景觀設計與數字媒體技術的配合表現，力求在注重特定城市文化特點的顯性表達和隱性傳承的同時升級城市景觀，并嘗試從不同角度對數字媒體技術在城市景觀設計中的應用進行展望。

關鍵詞：數字媒體；虛擬現實技術；增強現實技術；城市景觀設計

一、大唐不夜城文化景區概況及數字化必要性

大唐不夜城位于陜西省西安市雁塔區的大雁塔腳下，北起大雁塔南廣場，南至唐城墻遺址，東起慈恩東路，西至慈恩西路，街區南北長2 100米，東西寬500米，總建筑面積65萬平方米。由于大唐不夜城設有戲劇院、音樂廳、電影城，還有宗教文化歷史文化展館，這些展示空間需要更新、更尖端的技術還原古風之美，讓沉寂千年的歷史文化鮮活起來。為了深入落實“讓文物活起來”的精神，推動其博物館、藝術館、步行街的建設，使傳統商業街和步行街能夠發揮多項新的職能，提升景區的吸引力，借助新的手段彰顯傳統文化的魅力，大唐不夜城數字化的必要性持續凸顯。

景觀數字化要挖掘主題，在繼承當地歷史文化特色的同時融入新的科技，其內核還是優秀的傳統歷史文化。科技只是輔助表現，完成城市景觀數字化設計需要我們深入了解當地歷史文化、社會人文、藝術特色等，并將這些元素融入設計中，以打造具有獨特魅力的空間。在這個過程中，設計師需要投入很多的情感，去理解感受這些元素所蘊含的精神內核，并將其完美呈現在布景中。在整個設計過程中，需要考慮的是人與環境的關系、歷史與環境的關系。通過對一座城市的歷史文化、傳統民俗的深入了解，為創作提供更多的靈感，為景點融入更新的活力，利用其地理優勢，打造具有當地特色的藝術元素，并將這些元素融入景觀設計，在表現力方面有所突破，能夠為游客提供一個愉悅、富有探索和互動性的公共空間。

二、城市景觀中數字媒體技術的應用途徑

隨著科學技術的不斷進步，數字媒體技術在建筑景觀中的應用越來越廣泛。數字媒體技術推動了建筑藝術的發展，從簡單的基礎手繪到后續的計算機軟件繪制圖，到如今利用虛擬現實與AI技術，使得人人都可以作為設計師去DIY自己的空間，實時地記錄和表達心中所想要的設計效果。例如，在基于虛擬現實技術的模擬器設計中，人們能夠身臨其境般地感受所摸擬的環境，一切仿佛唾手可及。這種形式是傳統設計方式無法提供的，其對于空間的尺寸表達會更為精準，材質的選擇也會更貼合環境，便于更換搭配。此外，利用虛擬現實設計還可以模擬不同光源的變化，只要稍微修改參數就可以輕松地改變當下的環境色彩。人們可以借助數字化頭顯儀器進入設計界面，成為虛擬工程師，也可以通過設計界面提供的網絡平臺，“置身其中”地訪問更多設計空間。這些都得益于虛擬現實技術的交互性和沉浸性這兩大特點。

城市博物館展示設計中也會利用數字媒體技術。底特律藝術博物館作為美國第六大博物館，是最早將AR技術融入展示設計的博物館之一。該博物館利用GuidiGO增強現實技術應用程序，讓參觀者可以使用手機鏡頭對準展品來探索更多信息。例如：“掃描”木乃伊即可觀看其內部構架；對準石灰石雕塑，通過互動即可在屏幕上還原雕塑原本的顏色。此外，近些年國內部分的博物館也開始嘗試將AR技術融入其展示設計。例如，2017年百度與西安市秦始皇帝陵博物院合作推出了一系列AR應用，其中包含了與底特律藝術博物館相似的應用功能：參觀者通過手機掃描兵馬俑可以與其互動，兵馬俑原本的色彩被“還原”，其最原始的樣貌得以向世人展現。

利用數字媒體技術增加交互景觀，能夠滿足游客的情感需求，為不同情境下的大唐不夜城景觀提供更有力的數據支持和參考。同時，除了動作捕捉的表情神態外，還能夠進行游客聲音的捕捉，進一步挖掘游客對互動景觀的情感體驗和需求。根據游客不同的需求，及景區各位置的展示環境和內容的不同，更好地進行景點的功能性區分，使游客更容易找到對應的興趣點，同時也有利于相應設施的補全，使景區管理運營更加規范，讓不同年齡段、不同語言、不同性別的游客都能找到舒適區，可以輕松理解并參與互動體驗活動中，形成動靜皆宜的展示空間，打造既有商業娛樂又有觀賞休憩的綜合型開放空間。

三、數字媒體技術在城市景觀設計中的應用策略

在大唐不夜城數字化建設中，虛擬現實和增強現實將是不可或缺的重要技術。虛擬現實技術能夠營造沉浸式的空間，方便大眾了解歷史，更偏向于體驗和感受性的功能。增強現實技術則是基于現實，營造能夠與來訪者互動的景觀形式，與虛擬現實技術相比，增強現實的展示形式更具開放性，并且更加直觀。力求探究綜合虛擬現實及增強現實技術，使二者有機結合，以做出更好的設計，帶給游客更沉浸式的體驗。

（一）基于虛擬現實技術的大唐不夜城博物館

文物的收藏與展示是博物館設立的基本。虛擬現實技術即VR，是用戶利用穿戴在身上的頭盔、手柄、體感裝置等交互設備，由各種設備提供沉浸式環境及視聽系統配合打造的虛擬三維空間。虛擬現實技術具有交互性、沉浸性及想象性的特征，無論是辦公還是娛樂，都可以提供給設計師和用戶身臨其境的感覺。在博物館、美術館等封閉性較好的室內，可以設計專屬的虛擬現實體驗區，營造特定的虛擬空間。通過虛擬現實技術，可以為用戶提供穿越時空的體驗及文物鍛造修復游戲。用戶通過佩戴的頭顯設備，可以觀看城市布局千百年間的變遷，利用虛擬現實的想象性，給予用戶視、聽、嗅、味、觸等五感反饋，從而提升用戶體驗的真實性。在文物鍛造修復游戲中，可以利用動作捕捉技術實時反饋用戶在虛擬空間中的行為，使用戶感受古文物的鍛造過程。從塑形到燒制完成，虛擬現實技術將用到檢測手部動作變化的力反饋和用戶視線移動的頭相關轉移函數都經過計算機模擬及精確的實驗計算。這為古板枯燥的博物館增添了文化研究和教育娛樂的互動環節，成為游客在“封閉”的博物館中感受歷史與拓寬視野的窗口。同時，隨著未來虛擬現實技術的普及，地標性的博物館可以形成線上數據存檔，這樣未來即使游客身處他鄉，也可以隨時“回訪”大唐不夜城博物館，與其他游客進行實時互動。

（二）基于增強現實技術的大唐不夜城步行街

虛擬現實技術呈現的場景是計算機生成的虛擬畫面，用戶需要借助穿戴設備在特定范圍內活動。而增強現實是通過計算機信息技術，將虛擬的信息疊加到真實世界，用戶可以通過手機、谷歌眼鏡等看到真實場景與虛擬場景的巧妙融合。增強現實技術具有三維注冊、智能交互、虛實融合三大特征，其中三維注冊是增強現實技術的標志性特征。三維注冊技術利用計算機信息技術，將虛擬的圖文、音視頻、三維模型等與真實物體建立對應或融合。利用增強現實技術將虛擬信息巧妙疊加在現實中，能夠充分發揮其信息擴容功能，豐富博物館藏品以及其他藝術館藝術展品的表現形式。通過這些技術支持，設計者能夠在景觀設計中天馬行空，由來往游客聲控的噴泉廣場水景、夜晚不倒翁小姐姐的歌舞燈光表演都得益于此。隨著5G時代的來臨，更高的網速帶來了更新更快的技術改造，不會造成卡頓或是幀率的降低，也能從更大程度上提升場景的互動性與娛樂性。

除了虛擬現實和增強現實技術之外，還有適合室外劇場演出的全息投影技術。體驗互動目標下的全息投影技術，以虛擬現實為體感互動目標，原理是通過高流明的投影機，把事先經過精心制作并具有立體效果的畫面或者視頻，均勻對稱地投射于亞克力板的成像膜上，再經過光的衍射和折射，將液晶顯示屏中的交互目標和所選場景的全息投影視頻反射到場景上空。在互動方面，利用kinect傳感器收集信息、leap motion手勢識別設計三維手勢交互控制，并塑造用戶模型，利用unity 3D軟件將其結合，通過電腦控制和無線通信控制用戶模型，方便游客無負擔、全方位地獲得沉浸式的互動體驗。全息投影技術的應用可以使景區不再依靠影視后期，而是讓游客在現場也能夠看到計算機預設好的特效場景，使傳統劇目的演出形式得以更新。

（三）多元開放空間的概念設計

針對大唐不夜城文化景區的多元開放空間數字化設計，共分為以下三個方面：基礎綠化景觀空間、虛擬現實交互空間、覆蓋景區整體的AR游戲虛擬空間。

1.基礎綠化景觀空間

展示空間范圍的設計包括傳統遺址公園應設置的綠化和休憩功能，更重要的是融入文化展示方面的設計。當前城市化進程不斷加快，隨之而來的是不斷被吞沒的綠地、自然景觀。在景區保留自然景觀設計是必要的，設計中需做到過渡自然，使自然景觀和人為布景相融合。在生態空間方面，需要滿足對自然環境的要求，可以多布置一些植被景觀，營造出一個自然和諧的環境，同時可以利用自然資源添加一些環保元素，比如植被墻、太陽能燈具等，營造出一個可持續發展的溫馨環境，提高景區的綜合性與游客滿意度。融入的植物造景要突出空間主題和場景氛圍，不能與現代化景觀過于割裂，也不能失去作為景觀的真實感，要適度適量，從而營造出獨特而又不虛幻的真實感情景體驗，使游客更容易沉浸在該區域所營造的情境中。密集的植物對于數字媒體技術而言是天然的“投影亞克力板”，所以綠化景觀空間的數量質量要得到一定的保障。

2.虛擬現實交互空間

要建設能夠滿足參與者對文化體驗和知識學習的功能，也要考慮到公共空間藝術性展示的特點。為了提升參與者在整個景區的歷史文化體驗，可以利用盛唐文化景觀元素，建設唐風建筑的主題休息庭院和具有唐代風格特點的雕塑，使游客在觀賞游玩的同時實現彼此之間互動交流的功能。比如掃描大唐不夜城步行街上面的雕塑可以進入討論區，在虛擬空間進行留言，這些留言會像字幕一樣在雕塑周圍滾動播放，也可以選擇AI語音講解雕塑的歷史典故。數字化建設對于雕塑和構筑物來說，將添加反饋裝置并增加記錄功能，通過連接移動設備捕捉游客的表情、動作和音量，獲得相應的情緒反饋，并根據這些結果來改善周圍環境燈光的明暗變化。此類功能還能針對景點密集處進行人流量及走勢的統計，以便實時保證游客的安全性。

3.虛擬現實結合的AR游戲

利用AR游戲的設計可以使游客實現對歷史文化遺址更全面的參觀和更完整的了解，例如設計一款互動性較強的名為“大唐尋寶指南”的游戲，來加深游客對特定城市的記憶，同時能夠起到寓教于樂的作用。游客可以通過掃描二維碼參加AR游戲，按照系統指令，找到在大唐不夜城里的“寶藏”。由系統隨機發出一個有關盛唐文化的歷史謎題，需要游客打卡四個不同主題的文化廣場、四個位于步行街上的藝術館博物館，掃描大唐不夜城五個雕塑，分別得到三個地區守護神明的提示后，即完成游戲，最終在步行街達成游戲目標，取得答案，解鎖地圖，并獲得“大唐寶藏”。游客可以自行設計雕塑的不同裝扮，并在留言區進行分享。這款AR游戲也將作為西安市的標志性旅游場所吸引外來游客，帶動地方旅游文化傳承，實現歷史文化教育。

四、結語

當今時代，隨著信息技術的不斷進步、網速的不斷加快，我們生存的家園環境必將與先進科學技術相融合，產生新的技術形態。大唐不夜城的數字化更新也是順應時代發展的必然結果，設計師要跟隨時代發展腳步，創作出符合時代需求、能夠增強文化輸出的新作品，在保證景點原有特色的前提下，利用好自身優勢，保護地區原有資源條件、歷史文化、生態環境，推動數字化轉型，讓傳統街巷、地方戲劇、民族氣息的設計有所歸屬，有所依托，在新時代的發展中創造出新的社會文化價值。

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作者簡介：

劉雅楠，魯迅美術學院建筑藝術設計學院碩士研究生。研究方向：建筑景觀的視覺傳達研究。