数字技术视域下历史古镇保护与发展的应用研究

1、PAGE 8 -数字技术视域下历史古镇保护与发展的应用研究摘要：古镇既包含了人类发展的痕迹，同时也蕴含了文化的传承和发展;古镇既是建筑形态的真实载体，又是人类生活形态的真实载体。历史建筑的风貌具有延续性，古镇的历史文化具有传承性，古镇的生活形态是传承且变化的，对于历史古镇的保护，不能以一种“封存”的模式来进行，保留、修缮、传承和更新都是实现古镇保护的重要手段和方式。本文通过数字技术的引入，在物质文化层面利用BIM、VR和AR等技术方式，真实而又直观的保存相关信息，同时从视觉、听觉、嗅觉和触觉等多维度地刺激人的感知系统。同时，在非物质文化层面，通过数字技术，信息的存储、汇总和分析强化非物质文化的

2、传播性，而且可以更好的保存和呈现，实现历史古镇的物质存在、功能形态和文化传承真正意义上的保护、发展和创新。关键词：数字技术;古镇保护;数字化基金项目：本文系2022江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师项目研究;2022年度江苏省高校哲学社会科学基金项目“CSCL视域下语义图示对听障大学生认知负荷的影响研究”（2022SJA0635）阶段性研究成果。一、数字技术的特征及科学内涵就“数字”的概念而言，国际上通用的有阿拉伯数字“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”，从“0”到“9”采用十进位的构成方式，亦可理解为一种“数值”的概念。“数字技术”的概念则远比“数字”的概念要广泛和富有内涵。随着人

3、类生产力的快速发展，科学技术的水平也得到了突飞猛进的发展，其中，数字技术的广泛应用就是其中一个显著的特征和形态。三维激光扫描、BIM、VR和倾斜摄影等就是其具有代表性的技术形态。这些技术形态都是随着科学技术的发展，不断推陈出新而来的。BIM，BuildingInformationModeling，又可以理解为“建筑信息模型”，就其内涵而言，BIM主要是通过数字化的方式来记录建筑相关信息，同时能将这些信息资源共享，能为相关人类活动提供可靠依据的一种数字化的系统。BIM所有信息的“数字化”是其最显著的特征。此外，BIM又是一种开放性的、交互性的、持续性的数字信息化的行为过程。同时，BIM也是一种系

4、统平台，不同类型的需求都可以根据平台所提供的资源进行信息共享、信息处理、信息分析、信息交互和信息更新等1。VR，virtualreality，也可理解为虚拟技术、虚拟环境、赛博空间和灵境等。VR和BIM一样，数字技术都是其显著的特征和重要内涵，与此同时，也有它自身的特点，那就是充分结合人的感官系统，即听觉、视觉、触觉、味觉和嗅觉。通过人的感官系统多维度的刺激进而模拟产生多维的空间形态。虚拟技术的基本特征主要表现为沉浸性、交互性、构想性，以及由这三个基本特性突破而来的多感知性（如表1）2。三维激光扫描是一种全景化立体的扫描技术，非接触性测量、高精度、全数字化、实时性和动态性等就是其显著的特点。在

5、历史建筑的修复、改造和还原中都有广泛的应用。三维激光扫描的主要内容包括数据采集、数据处理、数据建模和数据分析四个部分。三维激光扫描技术所建立的数字体系具有较高的延展性，也就是可以与BIM技术、VR技术、AR技术，乃至3D打印技术和无人机倾斜摄影技术等相结合，可以将数字技术的优势更好的发挥出来。二、古镇资源保护的现状及思考“当代中国在对待城镇的保护问题上，经历了三个重要的理念认识阶段：20世纪80年代之前的起步阶段，保护是一种措施，主要考虑考古挖掘，调查评估和致力维护;20世纪80年代到21世纪初的实践阶段，保护是风貌策略，保护对象从单体的文物古迹，扩大到城市历史格局和特色景观等，确立了城市风貌

6、整体观的重要性，即通俗意义上的洗脸、拔牙、镶牙;21世纪至今的成熟阶段，保护是发展观，人们越来越深刻地认识到，古镇保护并不仅仅是一项专业技术，一种物质手段，而是一项复杂的、长期的、多方利益主体博弈的社会经济活动过程，保护的内容从物质文化遗产扩展到非物质文化遗产，并越来越体现为民族和地方文化振兴的发展观。”3古镇既包含了人类发展的痕迹，同时也蕴含了文化的传承和发展;古镇既是建筑形态的真实载体，又是人类生活形态的真实载体。历史建筑的风貌是延续性的，古镇的历史文化是传承性的，古镇的生活形态是传承且变化的，对于历史古镇的保护，不能以一种“封存”的模式来进行，保留、修缮、传承和更新都是实现古镇保护的重要

7、手段和方式。以江南地区的历史古镇千灯为例，这个古镇是典型的江南水乡小镇，整个古镇河网密集，河道与街道相互交错，建筑的布局多为沿河或沿街，古镇整体呈现“半鱼骨状”的带状空间布局。千灯古镇上的建筑类型有民居建筑、商贾大宅、寺庙建筑和名人故居等，不同的建筑类型有着不同的结构形态。其中，民居建筑多为下店上宅或前店后宅;商贾大宅为多进院落，有些还结合商铺沿街布局，且位置优越;寺庙建筑和名人故居则为传统的建筑空间布局，分布在古镇几个重要的空间节点上面。整个古镇还较好的保存原有的空间布局，包括河网水系、街巷空间、建筑形态和一定的生活状态（如图1）。但是，千灯古鎮在整体的保护上还存在一些突出问题。首先，在功能

8、层面，古镇的整体空间布局，由于受到社会发展和城市化发展的影响，原有的生活方式、交通方式、商业形态和居住需求等因素的影响，街巷、历史建筑、河网水道等都受到了不同程度的改变，甚至破坏。比如建筑的修缮和维护，需要巨大的物力和财力，而且要充分考虑历史建筑本身的价值，也就是它的文化性和价值性的问题。其次，在文化传承层面，整个古镇在商业旅游开发过程中的一些不利因素，对古镇整体的保护产生了许多负面影响。历史古镇的商业开发可以得到巨大的商业价值，可是与此同时，过度和无序的开发以及保护策略和方式的不合理都对历史古镇造成破坏。古镇的规划和更新，多以商业利益为出发点，忽略了古镇内在信息的存储、分析和更新，以及文化的

9、传承、拓展和发扬。最后;在保护方式层面，保护的方式多为物质手段，缺少技术手段，应当由物质层面向非物质层面拓展和延伸2。三、古镇资源保护数字化分析古镇资源包含了物质文化和非物质文化两个层面。长期以来我们对于历史古镇的保护和开发利用，所运用的手段和方式并不能让历史古镇的物质文化和非物质文化得到真正的保护，乃至传承和发扬，因为很大程度上受到了技术手段限制。数字技术的引入，在物质文化层面可以利用BIM、VR和AR等技术方式，真实而又直观的保存相关信息，同时更能自由、灵活和便捷的与人进行交互，并从视觉、听觉、嗅觉和触觉等多维度刺激人的感知系统。与此同时，在非物质文化层面，通过数字技术，信息的存储、汇总和

10、分析更具优势。比如，数字图书馆、数据图像化、信息虚拟化和智能交互等，都能强化非物质文化的传播性，而且可以更好的保存和呈现4。尼葛洛庞帝在他的数字化生存一书中对数字化的优势有这样的表述：“数字化的好处很多。最明显的就是数据压缩（datacompression）和纠正错误（errorcorrection）的功能，如果是在非常昂贵或杂音充斥的信道（channel）上传递信息，这两个功能就显得更加重要了。”5在历史古镇的保护和开发方面，数字技术的加持，有其显著的特点和优势。（一）数据信息真实直观性。BIM技术、VR技术、AR技术，乃至3D打印技术和无人机倾斜摄影技术等都是数据信息收集和记录的重要手段，

11、与此同时，通过分析整理后进行归档，建立以数字技术为基础的数据档案库。而且，这个数据档案库不会因为时间和空间因素的影响而出现问题，反之，它可以根据实际的需求进行实时的更新和拓展。比如，在千灯古镇中，部分的历史建筑破损严重，但是整体的修缮又不具备价值意义，因此，我们可以利用三维激光扫描对该历史建筑进行全景化立体的扫描，记录下建筑的结构、材质、布局、尺度和地理位置等相关信息，然后通过BIM技术建立起改历史建筑的建筑信息模型，并可以便捷的应用于虚拟技术对齐进行虚拟再现，能让人直观地感受到该建筑的各方面信息，直观且真实（如图2）。（二）数据信息虚拟现实性。历史古镇的物质信息和文化信息在一定程度上都是跨越

12、时空的，特别是有些物质的历史遗存不可移动，然而通过数字技术的手段，不仅可以变换时空，而且也可以利用VR等技术以一种直观且真实的形态进行虚拟呈现。以数字化为基础的互联网技术，成为了传播链条上重要的一环，全逼真的虚拟效果通过网络技术手段，可以将相关的信息数据传递到不同的地方，同时通过人机交互的智能化技术，能让受众体验到身临其境的全方位的“沉浸感”。（三）数据信息灵活便捷性。传统的数据信息的存储、编辑和转换不仅形式复杂，转换繁琐，而且成本费用也相对较高。数字技术可以对信息数据进行修正纠错，也可以进行无限复制和图文的双向转换，而且可以通过网络系统进行高速传递，简历云端数据库，让数据资源的共享最大化。四

13、、古镇资源数字化的模式研究历史古镇的保护与发展是一个相辅相成的概念，发展要以保护为基础，保护也要以发展为动力。古镇的保护和发展要遵循形态原真性、功能多元性，以及可持续的发展原则，因此，结合千灯古镇的实际状况，结合数字技术，以及BIM、VR和三维激光扫描等技术手段，概括起来主要从以下方面来分析。（一）就千灯历史古镇的原真性而言，强化建构和完善物质形态的缺陷补偿。主要包含建筑形态、街巷布局、河流水道和景观环境等，通过数字技术的测量和录入存储，构建完整的数据库，通过BIM的数字化方式构建建筑信息模型、街巷空间格局和水道景观等信息数据。通过这样的方式，可以在最大程度上补偿物质层面的缺失，用数字信息的方

14、式结合虚拟现实技术，对千灯古镇的物质存在要素进行组合构建并虚拟和还原其原真的形态，并通过刺激人的视觉、听觉、触觉和味觉等功能，来补偿传统保护手段和方式无法实现的缺失。（二）在功能层面上进行拓展和延伸。古镇的建筑、水网交通和街巷桥梁等，都是人类生活和活动的功能体现，具体比如居住功能、商業功能和交通功能等，数字化、虚拟化、信息化和图像化的形态处理，可以实现功能的智能化、特色化、创新化和可持续化，同时进一步实现功能层面的延伸和无限化。（三）在文化层面的传承和创新。历史古镇的文化形态是多样化的，包含物质文化形态、行为文化形态和精神文化形态。在千灯古镇的文化传承和创新中，数字技术的加持可以更好的将文化形态数字化，可以更好的适应空间和时间上的变革所带来的影响。比如，千灯古镇的昆剧文化形态，这种戏曲文化形态具有典型的地域特色，数字化的形态超越了传统的载体和表现形式，并通过智能的交互方式，可以更好的内化为人的感知和沉浸，进而将文化形态进一步传承和创新。总体来讲，数字技术是一种技术手段和方式，对于古镇的保护和发展，从根本上来讲，应当以客观存在为基础，运用数字技术的工具手段，充分实现物质存在、功能形态和文化传承真正意义上的保护、发展和创新。参考文献：1邢亮.BIM技术在历史建筑保护中的应用研究以长春地质学院教学楼保护为例D.