基于VR虚拟现实技术对杭州古代名人故居数字化保护研究*

（浙江农林大学,浙江杭州 311300）

一、古代名人故居

根据党的十九大报告精神，全面贯彻打造展示新时代中国特色社会主义，激发文化创新创造活力。中国古代建筑以木质为主，对称结构，榫卯式衔接方式，汇集了中国古代人民千百年来智慧的结晶。古名居历经了时代的变迁，仍然保留着原有的建筑风貌，真实地反映了当时人们居住的生活条件，当地的风土人情，以及对美好生活的向往。

随着社会的进步，中国目前面临大量古建筑和古民居的改造，杭州古民居作为城市传统人居生活的建筑具有独特的历史文化魅力，聚集了古代劳动人们智慧的结晶，同时向人们展示当地的人文文化特点。要确保这些建筑在改造过程中不受损害、保存完整，需要我们做出相应的保护工作。通过对杭州古代名人故居的保护和传承工作，有利于提高杭州传统文化竞争力，促进杭州数字化城市发展的进程。[1]名人故居是属于人类的文化遗传，是人类祖先留给我们的宝贵财富，是凝固的艺术，也是人类智慧的结晶，所以利用虚拟现实技术和艺术相结合来对一些有研究价值的名人故居进行复原是有意义的。科学技术越发展，人类社会越进步，传统的东西对于我们就更加珍贵，大量的名人故居记载了人类发展的过程中历史沧桑，在经受自然灾害、人类战争、历史的变迁、岁月的流逝和一些人为的损坏后，必须利用一定的科技手段和艺术手法来进行修复和复原。虚拟现实技术在对古民居的保护、展示、修复、宣传等过程中起到了举足轻重的作用，它为名人故居的遗产复原提供了一个很好的平台。[2]

二、杭州市古代名人故居现状

通过古代名人故居，可以反映当地的人文风俗习惯，以及传统的建筑风格。古代名人故居通常通过精美的雕刻装饰来表现人们对美好生活的向往。杭州市古代名人故居具有江南小桥流水人家的特点。杭州市古民居多为穿斗式木结构，不用梁，墙面多为粉刷白色。天井在古民居中具有通风和采光的作用，同时营造出江南水乡独特的美学空间。木质结构建筑木雕成为每家每户必不可少的装饰，融入了浮雕、单面雕、透雕和镂雕等技法。

古代名人故居作为对历史人物的实物遗存，是具有独特地方特色的代表，同时也是地方人文底蕴的特征。近年来，随着时间的流逝，城市化的不断改造，杭州市不少古代名人故居做了大规模的改造。有的古代名人故居在城市开发建设中被拆除；有的古代名人故居被作为商业性质的改造开发，房屋内部结构已发生变化。例如宾馆、酒店、餐厅、酒吧、博物馆、纪念馆、美术馆等。目前，古代名人故居的保护并不理想，如何将杭州市古代名人故居更好的保留传承下去，有待于探讨研究。[3]

杭州市名人故居的保护工作目前主要存在几个问题：一、人们缺乏对名人故居的保护意识，旅游业带来了对古名居的过度开发，名人故居具有历史的研究意义不可再生，随意的改建会造成不可挽回的损失。二、对于名人故居提升城市形象的重要性宣传不到位。名人故居承载着特殊的历史文化内涵，名人效应的提升对城市知名度起着十分重要的作用，是城市人文特点的代表。缺乏古代名人故居的宣传意义，可以通过现代虚拟现实技术对古代名人故居进行宣传教育。三、资金短缺问题，古民居大多属于个人所有，修缮需要大量的人力、物力，高昂的维修费用。

由于城市改造，浙江省有省级以上故居类文保单位72处，主要集中在宁波、绍兴、金华地区。杭州市名人故居有5处为省级文物保护单位（其中政治类人物故居3处，文化类人物故居1处，科技类人物故居1处）。著名的杭州名人故居目前主要有：于谦故居：位于浙江省杭州市清河坊太平里；胡雪岩故居：位于浙江省杭州市元宝路18号；盖叫天故居：位于浙江省杭州市金沙港26号；龚自珍故居：位于浙江省杭州市解放路马坡巷6号小采园内；郁达夫故居：位于浙江省杭州市大学路场官弄63号；章太炎故居：位于浙江省杭州市余杭仓前老街，现为章太炎纪念馆；夏衍故居：位于浙江省杭州市庆春门外严家；黄宾虹故居：位于浙江省杭州市西湖畔栖霞岭31号。[4]

三、针对杭州市古代名人故居的保护策略

古代故居的保护坚持以历史原貌为基础，在原有生态基础上进行修复和改造，尽可能地保留原有的风貌环境。同时作为当地文化特色产业的发展，大力宣传对文物的保护措施和历史人文背景的保留，支持开展博物馆、文化研究、艺术展览等人文活动。针对重点故居类文物可以利用现代技术进行宣传教育，例如，重点故居建立相关的微信公众号，游客通过扫描二维码，关注公众号，了解古代名人的人文历史特点，古建筑的整体结构、室内的装饰装潢、曾居住的人物历史背景等。

为加强杭州市古代名人故居的保护，改变政府单一的保护模式，通过现代技术虚拟现实实现对古民居的复原和修复，三维建模虚拟展示给世人更完整的名人故居，并可以进行交互式空间体验。对杭州市古代名人故居的保护已成为我国古建筑保护工作的重要发展战略。

四、虚拟现实技术对杭州市古代名人故居的数字化保护

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)，通常是指头盔显示器、数据手套等一系列新型交互设备构造出的用以体验或感知虚拟境界的一种计算机软、硬件环境，用户使用这些高级设备以自然的技能向计算机发送各种指令，并得到环境对用户视觉、听觉、触觉等多种感官信息的实时反馈。通过虚拟现实技术使参观者与虚拟空间之间进行交互。参观者可以通过鼠标、键盘、VR眼镜、数据手套等设备体验逼真的古民居三维空间。[5]

1.利用虚拟现实技术对古代名人故居修复和保护工作

针对目前传统古代名人故居的现状，通过现场考察、测量、摄影对杭州市古民居进行整体档案管理。

保证古民居数据的完整性和真实性，需要记录古民居的具体地址，原有建筑结构的修缮、改建状态，周围的生态环境等。[6]利用现在技术对古民居进行修复可以宏观整理展示古民居建筑群，将重点区域进行划分，加大保护力度重点保护。同时改变原有的管理模式，使古名居私人化建筑向社会化转变，让更多人参观了解古民居。

利用虚拟现实技术对古代名人故居进行数据修复，可以降低修缮建筑成本，让人们提前感受到具体的修复效果，从而通过展示设计方案，不断的优化古民居的修复，避免重复施工节约维修成本。

2.虚拟现实技术对中国传统古代名人故居起到宣传作用

以杭州地区古代名人故居为例，针对古代名人故居的地域特点、文化符号等多角度对古代名人故居进行三维建模，通过展厅展示给观众。杭州古代名人故居具有江南水乡特色，杭州市保留最完整的明代古代名人故居具有江南特色的官宅府第，五进院落。布局井然有序。从现存的古建部分还可看到精致的鹤胫轩构造、水磨砖雕门楼、洞头及垛头和雕刻简洁的月梁、牛腿、线脚优美的窗棂等等。[7]

3.虚拟现实技术模拟古代名人故居需要的相关设备和技术手段

通过对古代名人故居实地考察调研，人物历史背景和建筑资料整理，实现更加精准的模型定位，将其建筑原貌进行复原。其次，利用全景VR相机等摄影工具进行拍摄实景照片，再经过相关软件拼接、处理，来实现VR全景画面，让参观者可以从不同的角度观看到建筑物。第三，对古代名人故居进行软件编辑，有了前期的准备工作再对古代名人故居整体内部结构进行软件后期处理。同时融入古民居历史人物背景、民居建筑结构等语音介绍。第四、虚拟交互合成，设计一个虚拟的角色在虚拟古代名人故居场景中，通过程序或者交互对角色控制，行走在场景中，体验交互的感觉。[8]

4.虚拟现实技术对中国传统古代名人故居的呈现和影响

古代名人故居的展示与所在空间的分整体氛围营造是分离不开的。为使效果更佳逼真需要对周围环境的渲染，同时还可以增加场景的声音效果，比如舒缓的背景音乐，解说词介绍。虚拟现实系统是给体验者视觉系统的展示，使体验者有身临其境的逼真感受。虚拟现实系统向体验者所提供虚拟的三维立体视图，并且能够直接接受体验者控制，因此虚拟的古代名人故居需要画面连续，同时产生立体的感觉，体验者可以充分感受古代名人故居的交互性。如何通过虚拟现实技术改变人们的观念，使中国古代名人故居的重新得到人们的保护与重视。