阿拉善王府歷史建筑的計算機數(shù)字化保護探析

任家鑫

(中鐵資源集團有限公司,北京 100039)

0 引言

阿拉善王府位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟巴彥浩特鎮(zhèn)。1996年5月阿拉善王府公布為內(nèi)蒙古自治區(qū)重點文物保護單位,1726年最初營建時為參將衙署,1731年蒙古和碩特部落王爺入住后成為阿拉善王府,逐步發(fā)展至民國時期的恢弘規(guī)模,為阿拉善和碩特旗政府所在地。數(shù)據(jù)庫等計算機技術在歷史建筑群保護與利用中的應用并不多見,傳統(tǒng)的工作方法、管理模式已無法滿足當前信息技術時代對歷史建筑的保護與管理需求。將數(shù)據(jù)庫等計算機技術與建筑學相關專業(yè)相融合,探索建立系統(tǒng)、全面的阿拉善王府建筑群計算機數(shù)據(jù)庫,有助于保護單位和管理單位工作人員的學術研究,同時,在計算機軟件中對部分建筑進行修復還原,以數(shù)字化技術賦能的方式,領略更多的古建之美。

1 內(nèi)蒙古阿拉善王府歷史建筑群研究

1.1 歷史沿革

處于獨特環(huán)境中的蒙古族行政組織歷來與中原地區(qū)有所區(qū)分。清政府以盟旗制度劃分蒙古各部落,盟下設旗、旗上有盟進行管理,1697年建阿拉善和碩特旗。阿拉善和碩特旗為特別旗,不屬于任何一個盟,直接隸屬于清朝理藩院[1]。旗是軍事、行政合一的政治體系,阿拉善旗的最高首領為札薩克,負責統(tǒng)轄全旗,總理旗政。札薩克既是地方軍事、行政長官,統(tǒng)領全旗土地,指揮軍隊,執(zhí)行法律;又是旗內(nèi)貴族的首領,統(tǒng)轄全旗僧俗貴族及他們的屬民。阿拉善和碩特旗屬于外藩蒙古中的外札薩克蒙古,清廷規(guī)定:“凡外札薩克之兵,各以將軍若大臣統(tǒng)之。”阿拉善和碩特旗,蒙古之兵,不統(tǒng)于將軍或大臣,“征調(diào)如內(nèi)札薩克。”內(nèi)外札薩克蒙古的最主要區(qū)別即在于內(nèi)札薩克蒙古有兵權,外札薩克蒙古無兵權。阿拉善和碩特旗雖為外札薩克蒙古,但卻如同內(nèi)札薩克蒙古一樣擁有兵權,這在很大程度上也體現(xiàn)了清廷對蒙古的信任和倚重[2]。

1.2 內(nèi)蒙古阿拉善王府建筑群規(guī)劃布局特征

阿拉善王府位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟巴彥浩特鎮(zhèn)定遠營古城南端,偏東,鄰近古城的南、東兩座城門。王府坐北朝南,建筑群落自西向東依次為:西路—中路—東路—新官邸區(qū),形成了“一條主軸,三條副軸”。 主軸為中路行政建筑群,縱深三進,建筑嚴格按中軸線對稱分布,秩序性很強。中軸線上的建筑體量較大,東西兩側(cè)相對較小,主次分明,空間豐富,二進院的院落空間相對較大,二進院正房迎恩堂建筑體量也較大。使用功能上,王府兼具和碩特蒙古王爺居住與衙署辦公的雙重屬性。曾作為參將衙署使用的阿拉善王府中路行政建筑群落的營建遵循滿清法典。具有行政功能的中路與東路一進院(排壇達辦公)相互連通,西路(無存)、東路其余院落使用性質(zhì)為生活起居,分區(qū)明確。建筑空間互相滲透,互通有無。民國時期營建的新官邸區(qū)存在偏軸線現(xiàn)象,并未按嚴格的中軸線對稱布局。西式建筑風格對改、擴建產(chǎn)生了深刻影響,改建為西式風格建筑為東路一進院東、西廂房,二進院正房,新建建筑為新官邸區(qū)的達理札雅寢宮。西路與中路之間以通往王爺家廟(延福寺)的夾路分隔。定遠營古城號稱是“半山城”,因山體地形所限,四路建筑場地自西而東逐漸升高。豎向設計中順應地勢以臺階過渡高差[3]。

2 阿拉善王府歷史建筑群數(shù)據(jù)庫構建的意義

2.1 歷史建筑信息的保存和管理

阿拉善王府歷史建筑群數(shù)據(jù)庫可提供相關技術數(shù)據(jù)信息,對王府中路、東路、新官邸區(qū)現(xiàn)存建筑進行數(shù)字化建模保存工作(測繪圖紙來源于阿拉善左旗文物遺產(chǎn)管理所),三維數(shù)字化初步展示如圖1所示。計算機技術應用于遺存建筑的保護,能夠有效存儲建筑原始數(shù)據(jù)。以阿拉善王府中路一進院正房迎恩門為例,建筑數(shù)據(jù)信息如下:面闊三間,通面闊約10.4 m,通進深約7.7 m,前后廊,卷棚頂,五級踏步。同時,數(shù)據(jù)庫也可提供相關文獻資料信息的檢索路徑或形成數(shù)字化檔案:1731年、1831年前后定遠營全景圖、發(fā)表于《阿拉善經(jīng)濟、地理》的《定遠營城遺址圖》繪制了不同時期阿拉善王府的建筑布局;阿拉善王府歷史照片所展現(xiàn)的珍貴建筑影像;也可將學術調(diào)研過程中拍攝的圖片,走訪過程中留存的視頻、音頻等信息,作為構建數(shù)據(jù)庫的基礎數(shù)據(jù)信息。

2.2 有助于進一步詳細研究

從建筑學專業(yè)角度,阿拉善王府歷史建筑群數(shù)據(jù)庫可為進一步詳細研究提供數(shù)據(jù)支撐。以建筑舉架為例進行簡述:《中國古建筑木作營造技術》中總結(jié):“清代建筑常用舉架有五舉、六五舉、七五舉、九舉等等,表示舉高與舉架之比為0.5,0.65,0.75,0.9”。對數(shù)據(jù)庫內(nèi)的歷史建筑舉架詳細數(shù)據(jù)進行分析,阿拉善王府建筑群內(nèi)建筑舉架有五舉、六五舉、七五舉等,同時也有一部分不常用的舉架。舉架數(shù)值較小的建筑居多,屋面平緩。經(jīng)調(diào)研,當?shù)貍鹘y(tǒng)民居基本上為平屋面,屋面對排水功能要求不高,這與阿拉善地區(qū)干旱少雨的氣候特征密切相關。歷史照片(如圖2所示)內(nèi)的阿拉善王府建筑現(xiàn)無存,推測為王府西路建筑群。歷史照片中可看到阿拉善王府曾經(jīng)的部分建筑屋面形式為平屋面。新官邸區(qū)內(nèi)現(xiàn)存的達理札雅寢宮,為中西合璧建筑風格,主體建筑屋面為懸山頂,東、西兩側(cè)對稱的凸出部分,局部屋面為平屋面,設計有女兒墻,采用有組織排水,外排水。

2.3 歷史建筑的恢復

阿拉善王府歷史建筑群數(shù)據(jù)庫有助于修復工作。以數(shù)據(jù)庫內(nèi)的三維模型為基礎,運用計算機技術,預先采用多種方案對傳統(tǒng)建筑進行修復,全方位的展示修復后效果,擇優(yōu)選擇適宜方案,促進傳統(tǒng)建筑的有機更新。阿拉善王府中路建筑群中軸線上的建筑依次為府門、迎恩門(儀門)、迎恩堂、后罩房。現(xiàn)狀府門為現(xiàn)代復建,位置較原位置向北偏移,在三維數(shù)字化模型中大致恢復其位置。《大清會典事例》對王府規(guī)定了“外周圍墻”[4]。阿拉善王府設有圍墻,符合《大清會典事例》規(guī)制。阿拉善王府也被稱作“沙漠白宮”[5]。和碩特蒙古族崇尚白色,蒙古臺及貴族被稱為“白色氏族”[6]。圖3為阿拉善王府博物館內(nèi)展出的《1830年左右定遠營歷史掛圖》局部,可以看到阿拉善王府圍墻四周墻體、王府建筑山墻繪制顏色為白色。同時,從圖2歷史照片中也看到王府圍墻為白色。現(xiàn)狀圍墻顏色較為鮮艷,后期進一步對計算機數(shù)字化模型附材質(zhì)時,王府圍墻顏色選用白色。

2.4 數(shù)字化阿拉善王府博物館

阿拉善王府歷史建筑群數(shù)據(jù)庫可以為今后打造全方位、立體式的數(shù)字化阿拉善王府博物館盡一份力。數(shù)字化博物館沒有地域、時間的限制,可提供“云服務”,為使用者提供一個虛擬參觀、游覽王府建筑群的網(wǎng)絡信息平臺。采用圖片展示、文字介紹、語音解說、動畫視頻、虛擬漫游等多種方式,賦予歷史建筑生動性、互動性,為參觀者提供查詢檢索、智慧導覽、藝術鑒賞等一站式服務。數(shù)字化博物館未來建成后,參觀者不僅能夠全景漫游全方位了解阿拉善王府的歷史建筑,深層次的分析、挖掘建筑文化,促進建筑文化遺產(chǎn)的數(shù)字化傳播,同時也能學習到阿拉善和碩特蒙古族文化。隨著計算機技術的發(fā)展,希望打造更多和歷史建筑群相互融合的數(shù)字化場景,讓更多的人能夠了解、體驗阿拉善王府文化。

3 阿拉善王府歷史建筑群計算機數(shù)據(jù)庫主體框架及內(nèi)容

阿拉善王府建筑群計算機數(shù)據(jù)庫運行邏輯為:信息獲取(史料記載、地方志、考古碑文、歷史照片、實地調(diào)研走訪)→信息分類(文字類、圖紙類、模型類)→數(shù)據(jù)庫建設→數(shù)據(jù)處理與運算→結(jié)果輸出。將阿拉善王府建筑群的相關建筑信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫中的計算機語言,需要經(jīng)過數(shù)據(jù)的處理與運算、信息錄入等過程,并在此基礎上實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫相關功能。如圖4所示,數(shù)據(jù)庫的結(jié)構可分為數(shù)據(jù)層、程序?qū)印脤?三者相輔相成、彼此聯(lián)系。數(shù)據(jù)層作為基礎,程序?qū)觿t起到運行引擎作用,在應用層對數(shù)據(jù)庫進行錄入、查詢等操作[7]。

3.1 數(shù)據(jù)層

3.1.1 現(xiàn)狀歷史建筑基礎信息

阿拉善王府先后多次進行修繕,現(xiàn)作為博物館對外開放,圖5為阿拉善王府現(xiàn)狀圖。中路、東路建筑群保存相對較好,西路無存,民國時期修建的新官邸區(qū)建筑群僅存達理札雅寢宮。總平面示意圖如圖6所示,示意了現(xiàn)存歷史建筑位置,對現(xiàn)存歷史建筑進行計算機數(shù)字化建模。

中路建筑:一進院府門、文梅倫辦公、武梅倫辦公處均為現(xiàn)代復建。對中路現(xiàn)存歷史建筑一進院正房、東配房、西配房,二進院正房、東廂房、西廂房,后罩房進行數(shù)字化建模。

東路建筑:保留了除大門外的主要建筑。計算機數(shù)字化建模的對象為:一進院和二進院的正房、東廂房、西廂房,三進院正房。

西路建筑:無存,現(xiàn)今區(qū)域作為延福寺(曾作為王爺家廟)前廣場,是如今定遠營古城內(nèi)較為開闊的空間,臨近南城門,也作為集散廣場使用。

新官邸區(qū)建筑群:僅存達理札雅寢宮。新建多座仿古建筑,供阿拉善王府博物館工作人員辦公用。

3.1.2 數(shù)據(jù)層主要內(nèi)容

數(shù)據(jù)層中的數(shù)據(jù)分類為:文字說明類、技術圖紙類、數(shù)字化模型類。文字類信息包括收集到的相關歷史信息,如阿拉善和碩特蒙古族歷史、阿拉善和碩特歷代札薩克王簡介、阿拉善王府各歷史階段介紹、各單體建筑特色等內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫中包含測繪圖紙等資料(以阿拉善左旗文物遺產(chǎn)管理所提供的測繪圖紙為基礎),如歷史建筑的單體平面圖(首層平面圖、屋頂平面圖)、立面圖(主立面圖、側(cè)立面圖、背立面圖)、剖面圖、相關構造節(jié)點詳圖等。對數(shù)據(jù)加以整理,運用計算機軟件對現(xiàn)存建筑三維數(shù)字化模型進行全方位的動態(tài)展示,通過可視化、互動式媒介傳遞歷史建筑信息。表1節(jié)選了數(shù)據(jù)庫內(nèi)中路現(xiàn)存歷史建筑以及東路、新官邸區(qū)內(nèi)的現(xiàn)存西式風格歷史建筑的相關信息。

續(xù)表

3.2 程序?qū)?/h3>

程序?qū)又邪ㄓ糜跇嫿ㄓ脩艚缑娴那岸丝蚣蹵ngularJS,用于存儲數(shù)據(jù)的分布式文件存儲數(shù)據(jù)庫MongoDB,以及Express,Node.js等Connect框架中間件作為橋梁連接前端應用和后臺數(shù)據(jù)庫。

3.3 應用層

應用層包括數(shù)據(jù)管理和使用。數(shù)據(jù)庫管理包括數(shù)據(jù)信息的動態(tài)錄入、更新、維護等內(nèi)容[7]。在數(shù)據(jù)庫使用中,接口輸出的數(shù)據(jù)包括文字介紹、專業(yè)技術圖紙、數(shù)字化建模、動畫視頻等。如后期向公眾開放,輸出信息包括圖片、可多視角觀察細部構造的建筑模型等,查詢界面可參考圖7。數(shù)據(jù)庫查詢過程中:按建筑空間布局查詢,分為中路、東路、新官邸區(qū)建筑群;按建筑功能查詢,分為行政建筑、宗教建筑、居住建筑、園林等;按建筑形制查詢,分為營造尺、平面尺度、立面比例、剖面構成等。在數(shù)據(jù)錄入界面中,最高級為阿拉善王府建筑群。錄入過程中,可對相關數(shù)據(jù)信息進行編碼,如將受力結(jié)構“梁”編碼為“L”,其中“抱頭梁”編碼為L-BTL,“月梁”編碼為“L-YL”,“四架梁”編碼為“L-SJL”,“六架梁”編碼為“L-LJL”。

4 結(jié)語

1731年和碩特蒙古王爺入住處在西北邊陲之地的阿拉善王府,和碩特蒙古部落由游牧走向定居。阿拉善王府歷史建筑群不僅體現(xiàn)了和碩特蒙古族審美觀、建筑觀,也可作為和碩特蒙古族歷史與文化發(fā)展的見證。阿拉善王府歷史建筑群數(shù)據(jù)庫旨在為學術研究提供相關依據(jù),同時希望能夠為阿拉善王府建筑群有機更新貢獻一份力量。行走在阿拉善王府建筑群之間感受歷史、領略古建魅力,用計算機科技的語言講述和碩特蒙古族的古老故事,使數(shù)字媒體技術成為溝通古今的橋梁,讓建筑遺產(chǎn)與巴彥浩特鎮(zhèn)城市文明和諧共生,在不斷保護中賡續(xù)發(fā)展。