基于增強現(xiàn)實技術的侗族鼓樓數(shù)字化保護與推廣研究

姚子杰　許可　王煥

【摘要】? ? 本文是基于當前主流的增強現(xiàn)實技術的背景下，針對侗族建筑典型代表鼓樓的數(shù)字化保護及推廣進行研究開發(fā)。旨在通過數(shù)字化應用軟件的開發(fā)要點分析來詮釋及展示侗族鼓樓的建筑文化、特征及結構，讓其得到更多人的珍惜、保護、推廣和發(fā)展。

【關鍵詞】? ? 增強現(xiàn)實? ? 侗族建筑? ? 鼓樓? ? 數(shù)字化保護

一、概述

1.1侗族鼓樓

在我國南部的湖南、貴州、廣西三省區(qū)毗鄰交界處集中居住了一個古老而聰慧的少數(shù)民族——侗族。在綿亙起伏、綠樹覆蓋的青山和清澈潺流的溪水間，無數(shù)侗族村寨中布局靈活、主次分明地聳立著眾多寨門、吊腳樓、涼亭、戲合、風雨橋和鼓樓，形成一幅美麗的古村寨畫卷。

寨中的鼓樓是侗族人民集體生活活動場所的遺存，是進行祭祀女祖、寨老議事、侗民休息、青年歌舞、談情說愛的地方。奇?zhèn)サ墓臉谴Ａ⒃趶V場之中，成為侗族村寨奇特的標志，也可以說是侗族村寨的中心，充分顯示出侗族人民團結的力量、集體勞作的智慧。

1.2增強現(xiàn)實技術

在當下高度信息化、高度擬真甚至于全真的時代，傳統(tǒng)的展示方式已經在某種程度上失效了。因此對于成長于數(shù)字時代的新青年來說，它的敘事效能變得很有限，我們需要新的敘事方式去解決單一體驗所帶來的問題。

增強現(xiàn)實技術就是一種新的敘事方式。增強現(xiàn)實又稱為Augmented Reality，簡稱AR，是一種將虛擬的數(shù)字信息通過屏幕或者硬件設備呈現(xiàn)在現(xiàn)實的物理世界中的技術。它具有跨平臺、跨媒介等特征，也帶有著強大的交互性。

二、數(shù)字化保護的意義

中國的西南地區(qū)高山林立，交通不便，歷朝歷代的統(tǒng)一事業(yè)都進行都相對緩慢。直到今天，西南地區(qū)都還生活著非常多的少數(shù)民族，侗族村寨就散布在這樣的一個環(huán)境中。豐富多彩的侗族建筑蘊含著侗民們大量的社會、歷史、文化和藝術要素，對我們認識中國多元一體的民族結構，研究其社會歷史，豐富和發(fā)展人類的文化藝術，積極穩(wěn)妥推進社會主義新農村建設有著重要的價值。

在大大小小的侗寨中，還保留著一些造型優(yōu)美的鼓樓，每棟鼓樓建筑雖然有一些古舊，失去了當年的新裝，但它的外觀、結構及比例等都非常的完美。世世代代的侗族匠人用著口口相傳的技藝建造了眾多既實用又有特色的鼓樓建筑，充分展示了匠人的聰慧睿智。由此，鼓樓成了侗族建筑文化的高度概括，也具有了深刻的思想內涵和民族精神寓意，人們更應該去珍惜、保護、推廣及發(fā)展，去創(chuàng)造出更加燦爛的世界多元建筑文明。

但在當前的全球化浪潮影響下，使得很多侗民受到大城市和工廠的吸引，年輕人大多外出務工就業(yè)，村寨剩下的大都是老人、孩子，失去了最有活力的青年群體，村寨面臨著嚴重的空心化、老齡化、城郊化等問題，加上以木制結構構建的鼓樓受到自然風雨侵蝕及人為破壞的情況，使得村寨中的公共建筑常年失修出現(xiàn)了破敗坍塌的跡象。因此，對侗族建筑特別是鼓樓等傳統(tǒng)少數(shù)民族建筑的保護研究就顯得非常有必要了。以增強現(xiàn)實技術為核心，集成藝術學、計算機三維圖形學、多媒體技術等現(xiàn)代化手段，形成一種系統(tǒng)的數(shù)字化詮釋、數(shù)字化展示、數(shù)字化傳播等數(shù)字化搶救與保護的創(chuàng)新理論方法和實踐路徑，實現(xiàn)侗族建筑數(shù)字化保護與推廣的創(chuàng)新模式，促進文化、藝術與科技融合的互動及其可持續(xù)發(fā)展。

三、開發(fā)要點分析

3.1界面設計要點

界面設計是整個項目可用性的關鍵，如果設計不好會非常影響用戶的使用體驗。為了方便用戶使用本應用軟件，我們首先進行了用戶畫像，分析到科普類應用軟件的用戶年齡層次分布較廣，受教育程度差別很大，因此需要著重考慮到低年齡與低受教育程度的人群的使用習慣與特點。因此我們依據(jù)可用性、高效性、易學性三個原則來進行設計，幫助用戶更好的使用本軟件。

在可用性方面，我們保證軟件的各個功能都能正常和流暢的使用。保障侗族鼓樓應用軟件是可用的，能順利幫助用戶準確地實現(xiàn)他們想要查閱的目標。如果用戶在使用應用軟件的過程中不能實際完成他們想要做的事情就會顯得沒有意義了。

在高效性方面，我們讓所有的操作都會給以用戶清晰的反饋，這樣可以避免用戶不清楚自己的操作是否成功，并讓操作邏輯清晰易懂，避免繁瑣的操作，讓用戶能夠簡單高效的操作本軟件。

在易學性方面，我們盡力讓應用軟件的操作方式接近用戶的日常使用習慣，并以減少用戶的學習成本，并在一些用戶可能會出現(xiàn)疑問的地方加入了提示功能，還盡量的使用圖形化的方式來設計按鍵圖標，避免了文字在識別上的局限性。

最后我們也加入了一些情感化的設計，比如我們在主界面的設計上沒有使用具體的漢字，因為在侗族的歷史中沒有形成統(tǒng)一并流傳至今的文字，而漢字并不是侗族的民族文字，因此我們在按鈕的圖形設計上，用富有侗族傳統(tǒng)特色的紋樣來取代漢字，并使用富有侗族傳統(tǒng)特色的色彩與紋樣來裝飾界面，以增加用戶的沉浸式體驗。

3.2三維數(shù)字化模型創(chuàng)建

在三維模型創(chuàng)建前，項目組成員前往湖南侗寨進行了侗族鼓樓的圖像信息采集，使用航拍技術獲取侗族鼓樓的平面數(shù)據(jù)及周圍的環(huán)境特點。使用地面圖片攝影、現(xiàn)場測繪等方式獲取侗族鼓樓的詳細材質紋理、外觀造型、各部件的榫卯結構等信息。使用攝像及錄音等方式獲取當?shù)氐亩弊逦幕攸c、發(fā)展概況、歷史背景等信息。

三維模型是增強現(xiàn)實技術的基礎，本課題使用Autodesk 3ds Max軟件進行三維模型制作。侗族鼓樓結構復雜多樣，外觀分為上段屋頂部分、中段重檐部分、下斷木構墻體部分。其內部結構包含但不限于寶頂、雷公柱、蜂窩斗拱、翼角翹起、主承柱、檐柱、吊柱、瓜柱、梁枋、瓜枋及大梁等。用三維建模的方式能更直觀的看到以上各部分的穿插、連接關系。模型創(chuàng)建好之后，通過分部件進行導出FBX格式，方便增強現(xiàn)實開發(fā)引擎的識別使用。