喀什傳統(tǒng)窗欞數(shù)字化保護研究的方法及應用

馬利廣

[摘要]在信息化，智能化的世界里，傳統(tǒng)窗欞的數(shù)字化保護勢在必行。通過對窗欞系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和分析，利用計算機輔助設計技術，將其依存在形式分為二維，三維，四維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)，全面，多角度的數(shù)字化保護。并搭載不同平臺應用在宣傳，科教和文化產(chǎn)業(yè)領域，為其提供真實，準確，全面的基礎數(shù)據(jù)。

[關鍵詞]喀什;窗欞;數(shù)字化 文章編號：2095—4085（2019）08—0028—03

隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，新材料，新技術的更新，讓傳統(tǒng)窗欞面臨著嚴峻的考研。經(jīng)過初步的田野調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隨著傳統(tǒng)民居的消失窗欞也逐漸成為了歷史，當下新建民居中使用的窗欞也被現(xiàn)代材料所取代。由于材料屬性的限制，傳統(tǒng)木雕工藝也無法體現(xiàn)，使其濃厚的中華民族特色和藝術形式也消失殆盡，留下的更多是工業(yè)化氣息，因此對傳統(tǒng)窗欞的保護工作就迫在眉睫。傳統(tǒng)窗欞本身承載了多民族文化，是歷史流變的產(chǎn)物，同時也是當?shù)亟ㄔ旒妓嚨捏w現(xiàn)。由于它的雙重性就要我們不能停留在表面的保護研究，應該與當下計算機輔助設計技術相結合，全面，準確，深入地開展保護研究工作。

1研究現(xiàn)狀

通過查閱文獻，視頻，網(wǎng)絡資源等數(shù)據(jù)，了解到國內(nèi)相關研究主要集中在，從人文社科方面對傳統(tǒng)民居及其門窗進行的研究，基本以論文或者書籍的形式出現(xiàn)。數(shù)字化技術在建筑方面的應用主要集中在大型工程方面。如故宮與IBM公司合作，耗資300萬美元開發(fā)了故宮的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，這個項目為推廣故宮的宣傳和文化建設都起到了積極作用。由數(shù)字科技有限公司推出的圓明園虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，也使人們得以游覽這座世界著名的皇家園林。以及微軟研究院的兵馬俑，南京大學三峽文化遺產(chǎn)數(shù)字化展覽工程等。但是，這些數(shù)字技術在傳統(tǒng)民居的保護方面運用的較少。同時在疆內(nèi)，對傳統(tǒng)民居的數(shù)字化保護和傳承上，大部分還是停留在二維的數(shù)字圖片階段，沒有系統(tǒng)，全面對其進行采集，整理和互動式的研究。對傳統(tǒng)窗欞的研究就更少了，大多是依附在民居上進行簡單說明。

2研究方法

通過前期開展的基礎研究工作確定研究方向和切入點，結合計算機輔助設計技術的特點和后期應用的要求，應從以下幾個步驟展開研究。

（1）文獻分析 通過梳理國內(nèi)數(shù)字保護相關論文，從中尋找寶貴的材料和經(jīng)驗，完成研究框架。對傳統(tǒng)窗欞的數(shù)字化保護采用重點保護和基因保護，即對于歷史悠久極具代表性的窗欞，采用重點保護。對于相對普通的窗欞提取其中優(yōu)秀的部分，采用基因保護。同時，要了解當下主流的信息技術，軟件引擎及體驗終端，為后續(xù)數(shù)據(jù)采集和應用做好準備。形成一套切實可行的研究方法。

（2）田野調(diào)查 田野調(diào)查至少要做三次，首次調(diào)查是對實際情況進行摸底，借助攝影器材，對民居整體情況進行圖像采集。并對前期文獻梳理中得到的數(shù)據(jù)，在調(diào)研中進行印證，要發(fā)現(xiàn)前期資料與現(xiàn)實民居中窗欞的差別。對初次調(diào)研的信息經(jīng)過篩選后確定重點研究對象，對其進行的命名編碼并制定數(shù)字采集的內(nèi)容和工具。二次調(diào)查對選定窗欞進行數(shù)據(jù)采集，重點在窗欞的尺寸，材料及工，借助三維掃描，激光測繪器材，對典型窗欞進行數(shù)字測繪，主要完成平面圖，立面圖及結構分析圖的繪制。此次調(diào)研要按照預設內(nèi)容有序進行，同時要對采集的數(shù)據(jù)進行編碼管理，以免后期出現(xiàn)尺寸不全，數(shù)據(jù)混亂而導致無法完成數(shù)據(jù)分析。比如在進行測繪前用相機記錄門牌號和民居整體效果，并對民居中窗欞進行編號后開始測繪。測繪順序應采用先整體后局部，先尺度后結構的原則展開。三次調(diào)查主要針對相應的傳統(tǒng)工藝，走訪當?shù)氐睦纤嚾诉M行重點訪談，可從以下幾點入手，一是窗欞的圖案，造型和色彩的寓意。二是窗欞的結構，材料和工藝的特點。三是傳統(tǒng)窗欞的制作周期和成本。四是傳統(tǒng)窗欞的市場保有量如何，有哪些人群還在使用。五是傳統(tǒng)窗欞和現(xiàn)代塑鋼窗相比優(yōu)點和缺點是什么。六是當下傳統(tǒng)窗欞的手工藝所面臨的問題，希望從哪些方面給予支持和保護。因為涉及的問題比較專業(yè)，在做訪談時要全程錄制，為準確獲取信息做準備。同時還要對窗欞的作坊進行實地考察，記錄其加工的流程和方法。

（3）數(shù)據(jù)分析與制作 對采集的數(shù)據(jù)進行初步分析，篩選出有效數(shù)據(jù)后對其分類整理。按照存在的形態(tài)可分為三大類，即二維，三維，四維，并采用相對應的數(shù)字技術，對其進行保護性研究。它們呈金字塔關系，二維處在金子底部覆蓋面最廣，內(nèi)容最豐富。三維處在金字塔中部典型代表，重點表現(xiàn)。四維處在金字塔頂端文化經(jīng)典，價值極高。

2.1二維數(shù)據(jù)

二維數(shù)據(jù)主要包括窗欞的平面圖，立面圖，剖面圖及大樣節(jié)點柱等施工圖，以及窗欞的造型樣式，圖案色彩等元素。對于此類數(shù)據(jù)首先使用手繪草圖將其主要結構和尺寸繪制在圖紙上，并對每個再利用AU-TODESK AUTOCAD，ADOBE PHOTOSHOP及ADOBEILLUSTRATOR等軟件完成數(shù)字化轉(zhuǎn)換，之后通過對數(shù)據(jù)的分析和對比，找出圖形的特點及色彩使用的規(guī)律。窗欞本身是三維幾何體，所以將三維轉(zhuǎn)化為二維時，要避免透視關系帶人二維圖形。因窗欞是手工制作，又是人工借助儀器測量，所以獲取的數(shù)據(jù)難免會出現(xiàn)誤差，特別是利用AUTODESK AUTOCAD繪制施工圖時，為了后期更好的二次開發(fā)，對于數(shù)據(jù)的采用可以遵循建筑模數(shù)1和四舍五入的原則，同時對于曲線要使用圓弧對其分解繪制，使其更加適應數(shù)字信息技術的運行環(huán)境。在色彩分析方面，為了保證色彩的本真性，在數(shù)字采集時要是用專業(yè)色卡，為后期校色打好基礎。同時對不同材質(zhì)要盡可能的采用正視角度拍攝，為后期制作貼圖做好準備。

2.2三維數(shù)據(jù)

三維數(shù)據(jù)主要包括窗欞數(shù)字模型及所在空間環(huán)境，利用AUTODESK 3 DMAX，AUTODESK AUTO-CAD，AUTODESK MAYA等三維計算機輔助設計軟件完成數(shù)字模型的制作。打破二維形式的局限性，能夠更加真實和全面的記錄窗欞空間形態(tài)及使用環(huán)境。在二維數(shù)據(jù)的基礎上選擇有代表性傳統(tǒng)窗欞，對其進行三維建模及寫實表現(xiàn)。這里的數(shù)字建模不是簡單表現(xiàn)窗欞，還要重點表現(xiàn)結構部件。由于傳統(tǒng)窗欞結構相對復雜，要利用前期田野調(diào)查數(shù)據(jù)及施工圖，對其進行拆解后再完成數(shù)字建模。為了數(shù)字模型能夠更好的在網(wǎng)絡，移動終端等平臺上運行，建模時要遵循邊建模，邊命名，邊附材質(zhì)的原則。同時要控制模型的面數(shù)，在不失真的前提下盡可能的減少面數(shù)。每個窗欞都要完成精模和簡模，以適應不同引擎的要求，擴大數(shù)字模型的應用范圍。此外還要提供模型的白模和彩模，以方便后期的查閱和調(diào)用。

2.3四維數(shù)據(jù)

四維數(shù)據(jù)主要包括施工工藝，建造過程等利用AUTODESK 3DMAX，LUMION，CULT 3D等四維計算輔助設計軟件完成動態(tài)的數(shù)字化展示，同時要實現(xiàn)人機交互功能。這里的四維是加入了時間維度，實現(xiàn)非線性的剪輯和體驗。主要從三個方面來體現(xiàn)：一是傳統(tǒng)窗欞的空間環(huán)境。也就是窗欞是依附于建筑而存在的，在完成窗欞模型的同時還要完成建筑主體的數(shù)字模型。這樣能夠讓人們了解到窗欞在現(xiàn)實中存在的狀態(tài)，與墻體的結合方法及窗地比等數(shù)據(jù)信息。二是傳統(tǒng)窗欞的使用方式。在靜態(tài)模型的基礎上，加入動畫元素，表現(xiàn)出窗欞的開合方式及角度，同時還要利用動畫的形式將其的加工生產(chǎn)的過程展現(xiàn)出來。三是傳統(tǒng)窗欞的交互體現(xiàn)。在數(shù)字模型的基礎上，通過交互引擎實現(xiàn)交互體現(xiàn)。如通過CULT 3D可以將窗欞的每個構件進行拆解和安裝，同時還提供與其相關的歷史背景，制作工藝及裝飾特點等信息?？梢愿鶕?jù)自己的需要針對性的獲取信息，這樣就大大提高了工作效率，縮短了研究周期。

3應用和推廣

通過數(shù)據(jù)采集，分析和整理，完成了傳統(tǒng)窗欞的數(shù)字化建設。想讓它真正意義上得到保護，就要給它提供生存和發(fā)展的土壤，讓傳統(tǒng)窗欞走向市場，在現(xiàn)代社會中生根發(fā)芽。主要可以從以下幾點展開。

3.1展示宣傳

要利用各種平臺，借助新媒體新技術，讓中華民族文化最耀眼的精髓快速有效的傳遞給人們。使更多的人了解和認識的到中華民族的本真性，使其成為爭奪意識形態(tài)陣地的一把利器。同時還能增強中華民族自豪感和認同感，提升民族凝聚力，為社會穩(wěn)定，長治久安做出貢獻。

3.2教育科研

將傳統(tǒng)窗欞的研究成果引入到教學當中，幫助學生認識什么是中華民族文化。數(shù)字化保護形式，給傳統(tǒng)窗欞注入了現(xiàn)代科技的特征，使其更具時代性和主動性，更加容易被學生接受，從而引導學生形成正確的人生觀，世界觀，價值觀。此外傳統(tǒng)窗欞的數(shù)據(jù)庫，為科學研究提供了基礎數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，能夠讓學者快速有效的獲取相關信息，并能實現(xiàn)數(shù)據(jù)橫向和縱向?qū)Ρ妊芯?，大大提高了科研的工作效率?/p>

3.3文化產(chǎn)業(yè)

文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)一直是當下熱議的問題，所涉及的領域比較寬廣。宣揚中華傳統(tǒng)民族文化，促進國家軟實力建設。想要做好文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)，首當其沖就是挖掘優(yōu)秀的中華傳統(tǒng)民族文化。傳統(tǒng)窗欞的數(shù)字化保護研究，正好為文化產(chǎn)業(yè)提供了資源支持。不同文化領域可以利用這些資源，結合市場進行二次開發(fā)，衍生出不同的文化產(chǎn)品。如使用UNITY游戲引擎讓本土建筑文化，以游戲的形式出現(xiàn)在受眾面前，能引起更多人的關注。

4結語

綜上所述，隨著信息技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡，手機平臺等新媒體已經(jīng)成為了人們生活中必不可缺的通訊手段和獲取知識的有效途徑。因而要將新媒體技術引入進來，對傳統(tǒng)窗欞進行更好的保護和傳承。特別是使用網(wǎng)絡交互軟件來實現(xiàn)對建筑構件如門窗，梁柱等進行可拆解的數(shù)字化保護，讓受眾更加直觀和真實的體驗工藝流程和制作方法。將這些傳統(tǒng)的建筑藝術，引入到設計基礎課的教學中，在豐富教學內(nèi)容的同時，也能更好促進對中華傳統(tǒng)文化的吸收和凝練，能讓更多的人去了解和認識到中華民族文化的瑰寶。