数字虚拟民国历史街区建设初探

时间:2022-10-06 10:03:06

数字虚拟民国历史街区建设初探

摘要: 数字虚拟技术出现在极度需要依现代托技术的当今社会,无疑是一股强烈的冲击波,而如今的历史街区的保护过程中存在的一系列的问题和不足,使得应用数字虚拟技术对其进行修缮和保护成为了必然和趋势。本文以数字虚拟技术的特点、应用于历史街区建设的意义和目的为切入点展开论述,并将把本小组在民国建筑三维数码复建过程中的操作过程进行具体的分析,以此探求如何将该技术应用于南京民国建筑的实际保护中,从而推进历史街区建设的科学化,现代化和长久化。

关键词 数字虚拟技术 民国建筑 历史文化街区

中图分类号:TU984 文献标识码: A

*作者:李璐平 1993年01月金陵科技学院建筑工程学院城市规划专业三年级学生 ;通讯作者:刘志峰副教授 金陵科技学院建筑工程学院教学院长,副教授,硕导,从事建筑与景观规划设计教学与研究工作。

*项目资助:2013年部级大学生创新创业训练计划项目(201313573009)“三维建模技术在数字城市规划中的应用研究”提供经费支持。

早在上个世纪60年代,虚拟技术就开始萌生。克里斯托弗在名为《大型高速计算机的时间共享》的学术报告中提出了虚拟化的基本概念。数字虚拟技术是基于图像的网络虚拟技术,实现真实再现的能力超越三维建模。在科学技术飞速发展的今天,数字虚拟技术的应用已经成为了一种无可置之的必然要求。这种技术可以实现观赏者收获360度的感官体验,是在博物馆或美术馆中应用的极佳选择。当然在建筑保护以及开发的过程中,已经有人进行了数字虚拟博物馆建设的探索,希望借助科技平台使博物馆更加开放化、人性化、融入更多的历史感。

此外虽然历史文化建筑的保护和建设一直都备受瞩目,但是尚未形成相关的模式和统一化的管理。历史街区的建设更是历史文化保护领域的一个薄弱点和忽视点。利用三维数字虚拟技术,建立历史街区,推动零散化的建筑保护向体系化发展,弥补在现有城市规划体系下,建筑所在基地无法拓展的局限以及历史进程中建筑受损不可恢复的缺陷等问题。

1、数字虚拟技术简介

1、1数字虚拟技术的含义与理解

对于数字虚拟技术理解可以用生物上的术语“杂交”来解析比较清晰明了。数字虚拟技术即“数字技术”和“虚拟现实技术”的结合。“杂交”的前提是两者同源或同科,而这两种技术都是基于电子计算机的技术。“杂交”的过程的往往伴随着筛选步骤,为了达到预期的结果。[[1] 李文钿,马丰山 .木本植物有性杂交生殖生物图谱[M].科学出版社.2011-3-1.][1]那么数字虚拟技术就是这两种技术杂交后的优等品。将我们所需的数字技术的长久性和虚拟现实技术的仿真性结合。

数字技术是一项是伴随着电子计算机技术而产生的科学技术,具有抗干扰能力强,精度高的特点,并且能保证大量的信息资源长期保存。除此以外数字技术是依托电脑发展的一项新型技术,所以它一般都采用二进制。

虚拟(visual)技术,也被称作是“虚拟现实技术”。这种技术是利用电脑模拟出一个虚幻的三维空间,与此同时也充分考虑到观赏或者使用者的视觉、听觉和触觉等感官的感受,让人仿佛置身其中,亲身经历画面中的场景一样。它的应用和实施。比如:医学上利用虚拟现实建立虚拟的人体模型,从而很清晰也很容易的让研究者或者学习者了解人体内部各个器官的结构;在娱乐方面,日本的“任天堂”公司很虚拟现实技术 [[2] 胡小强.虚拟现实技术[M].北京邮电大学出版社.2005.07.][2]作为一项新生且应用范围广、前景好的现代科技手段在很多领域都早就利用此技术发明和推出了虚拟游戏,让游戏爱好者足不出户就能享受好似在实际场地运动的。而在建筑方面,三维虚拟技术也常被用于房产推广的宣传中,几乎现实的场景让买家如临其中。

1、2数字虚拟技术的特点

数字虚拟技术的成品是具有三维的效果,而3D建模技术是虚拟现实技术中的关键技术之一,[[3] 郑付联.3D MAX建模技术及其优化的研究[J].大众科技.2010年第2期][3]所以在综述的时候难免会将这两项技术进行比较。具体的区别如下:

①数字虚拟技术是以数字影像为基础的,所以在表现的时候要比3D建模技术更有真实感。鼠标、键盘的操作和控制都可以使得画面实现全方位的观看效果。②该技术在鼠标和键盘的操控下能够轻松地更换观看的场地,让观看者更加真实无障碍的漫步在相应的环境中。更能够很清晰的观察到一些珍贵收藏品的细节。

③相对于3D建模技术,该项技术的效率大大提高了,这在实际工程中可以大大地缩减成本。

④能够进行长期保存的同时也可以支持多个终端和多个媒介同时展示。

2、南京民国建筑现状分析

南京民国建筑的保存很大程度上尊重了原建筑的面貌,以原建筑残存的部分作为基础进行了恢复和修缮,并且结合地理位置和当前需要物尽其用,例如英国驻中华民国大使馆就是现在的南京双门楼宾馆。其中使馆办公楼即现在的“小白楼”,使馆住宅楼即现在的“小红楼”。 [[5] 叶皓.南京民国建筑的故事下[M].南京出版社.][5]美国驻中华民国大使馆旧址(美军顾问公寓)现为西苑宾馆和华东饭店。颐和路公馆区是民国建筑保护的典范。在政府的统一规范下,整个片区的建筑风格、色彩形式都有了很好的统一。

就目前南京民国建筑的保护状态来看,可以分为两个部分,一是“旧房新用”如南京的军区医院;二是“片区规划治理”如南京的颐和路公馆区。并且这些建筑的保护符合了古建筑保护过程中的“原真性”原则。

好的典范值得宣扬和继承。颐和路公馆区案例值得借鉴与复制。生物学中会提到单个生物生存的最后结果必然是灭亡,而以种群存在的生物才能有条件长时间的生存和繁衍。建筑也有生命,所以南京民国建筑的保存不应以独立个体的形式出现,历史街区的建立很有必要。历史街区是一个流动的生存空间,它可以承载该片区的历史和文化,在与其他的片区进行区分的同时也可以进行交流。最终促进该城市经济文化的发展。

3、数字虚拟历史街区的建构

3、1数字历史街区含义

数字虚拟历史街区是数字虚拟技术在历史建筑保护方面的一个具体利用。是在现实的历史街区建立基础之上的一个发展与飞跃。它能在不占据现有土地和破坏原有城市规划布局的前提下,根据历史资料的记载真实的还原现有建筑缺失的部分;还能将零散存在的建筑单体灵活、协调的拼接在一起。使其自然生动的成为一个风景片区,既能使游客享受身临其境般的游览效果,又能实现历史街区的长久保存。之前,也有人曾经利用该技术对已消失的庞贝古城进行了复原,使人在虽双脚驻足现如今荡然无存的古城旧址上,但是却感觉置身当年这座城池繁华和热闹的景象之中。

3、2数字虚拟历史街区建立的必要性

历史文化街区的建立已经成为了一个城市保护和宣传其城市历史文化的一个趋势化的手段,例如扬州的东关街历史文化历街区已经成为了扬州一个不可或缺的城市名片。[[6] 姚迪.朱光亚.历史文化街区保护规划的规范性和适应性研究---以扬州东关历史文化街区保护规划为例[J].建筑历史与理论第九辑(2008年学术研讨会论文选辑).

*省级及部级大学生创新训练项目支持*][6]

现代科学技术的不断创新与发展的最终目的就是应用于实践,以其快捷方便的操作满足人们的需求和弥补现实生活各项生产活动的不足。

数字虚拟历史街区建立就对现有历史文化街区建立时的缺陷而言的。现如今的历史建筑的保护存在很所多的问题,比如建筑的维护和保存只注重单个建筑体本身忽略了其与周围环境的联系进而阻碍了建筑长远的发展;有些历史遗产的破坏程度较大,由于技术条件的限制,建筑的修复和重建受到局限乃至停滞。

城市高速发展,加快了土地资源的紧张,单独的片区只用来保存历史文化建筑显得有点奢侈。此外,中国当今的城市规划尚未形成一个成型的体系,进行历史街区的建设可能会破坏原有城市的规划格局;街区建立的过程中对环境造成的污染和周围居民带来的生活的困扰都是值得堪忧的问题,这与科学发展观的理念也是相违背的。

3、3数字虚拟历史街区建立的要点与目标

数字历史文化街区建立的目标是在现有城市规划条件下,利用现代数字虚拟技术对不可修复和还原的历史文化建筑进行再现,并将无法移动和组装的建筑组合在一起形成一个有机自然的整体,使其作为能够体现这座城市特色的风景点长久存在并广为传播,从而促进改城市历史的传承以及城市自身的发展。

数字历史街区建立的要点有以下几个方面:

①对风格不同的城市保护区,因地制宜,细致真实的展现街区的特点②保证该历史街区的历史建筑、历史环境的完整性,延展性、和开放性。秉承添加式的原则,尽可能的丰富该虚拟街区的环境,弥补已有城市格局下无法拓宽以及历史原因下建筑无法恢复原貌的遗憾。③基于科技平台的保护手段,要能推动街区的历史文化开放化,乃至国际化,从而促进历史文化的传播和传承。

4、数字虚拟技术在南京民国建筑三维复建中的实践探索

数字虚拟历史街区对缓解城市土地压力、解决城市环境问题乃至促进城市历史文化的传承、推动城市间的交流和发展都具有深刻的意义。通过对历史街区复建的探索的创新训练,不仅能锻炼学生的思维创造能力,动手能力,更能对该技术在现实中的应用和实践做出尝试。

4、1南京民国建筑三维复建的具体过程和步骤

在创新训练的过程中,我们以建立数字虚拟历史街区为目的,将整个训练计划分成了五个部分:①查找相关的文献资料和实地调研,借此对民国建筑的分布以及现状有了进一步的了解,并确定了建模和复原街区的对象和范围。我们选取并创建了九个相关民国建筑的三维数字模型,分别是英国大使馆、美国大使馆、苏联大使馆、加拿大大使馆、墨西哥大使馆和日本大使馆。②学习建模相关的技术软件,包括cad、3dmax、sketch up以及lumion等软件。③完成以确定目标内的单体建筑的模型建构和渲染。④进行模型的组合、街区构造以及动画的渲染。⑤总结分析阶段。

创新小组训练的初衷是通过我们对民国建筑的调研和单体建筑的复建训练加强我们对旧时期建筑风格、特色的了解,锻炼我们利用三维数字技术的操作能力和熟练度。在此基础之上,我们根据现有建筑的情况设想出动态的保护手法----数字虚拟历史街区的建设。其具体的建构过程如下:

首先根据建筑进行分类(造型简单易能获得实际照片的建筑和造型复杂或难以获得实际形体的建筑),对于前者可以直接在sketch up中根据照片建立模型,而后者则可以现在cad软件中画出建筑的立面图再导到sketch up中创建模型。最终利用3d max软件进行渲染操作。鉴于建筑保存的不完整性以及实地调研时对建筑接触的局限性,在此过程中可能会由表及里,由现有的推及未知的。

其次是街区的动画制作,该过程是使用的lumion(能实现3d可视化的工具)先建立环境、地形,最后把分散的单体建筑放置到预先设置好的环境中,调节环境气候,编辑场景并出动画视频。并根据人们游览的视觉感受调节动画变化的方式和画面呈现的角度。

4、2对数字虚拟历史街区实际建构过程的建议

该技术在实际应用和操作的过程中,主要是借助数字技术的可操作性和长久保存的优势和三维虚拟现实技术的仿真性。具体的可以进行以下的操作步骤:①进行实地调查,确定哪些建筑需要还原,哪些建筑可以进行整体化布置②对现有的建筑进行模型创建,已破损和丧失的部分可以根据历史资料的记载进行最大程度的还原复建③创建一个虚拟的街区场景,将已建好的建筑归类和有秩序的排列,保证建筑的采光以及片区的整体效果能够体现民国时期的特色④绿化尽管的设计以及公共基础设施的布置要能体现民国时期人们的习惯和潮流⑤街区建立完成后的动态效果设计,做到移步换景给观赏者如临其中的真实享受⑥最终成品可以放置于南京的历史博物馆中的民国馆展区、南京的城市规划馆乃至网络博物馆,从而达到利用该技术进行复建的意义和目的。

5、总结

历史建筑是历史进程中不可或缺的一部分,它不仅记载了已逝的时代信息,更积淀了深厚的文化。历史建筑的保护和保存更是永不落伍和褪色的话题。民国建筑作为历史建筑中不可忽视的一部分当然也不例外。民国建筑的保护尚未有成型的体系和具体可行的政策,颐和路公馆区的成功案例以及现代科技的快速发展、数字虚拟技术的日益成熟,数字虚拟历史街区的建设值得实践和推广。这不仅是历史文化建筑保护过程中的新的尝试,更是历史文化传承和传播形式的创新,能够促进城市文化的延续以及城市间的交流互动,从而推动城市更进一步的发展。

参考文献:

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