结合数字重构技术的文化遗产保护策略
——以重庆大学城虎溪炮校旧址为例
赵月苑[1] 郭 璇[2] 何 媛[1]
（[1]重庆房地产职业学院 重庆 404100；[2]重庆大学 重庆 400045）
摘 要 在城市化进程中，针对历史价值较高但单体价值较一般且亟待抢救的特殊历史文化遗产类型，应该如何保护？除去物质空间中有效的保护控制手段，通过数字重构技术对遗产本体的整体数据库进行信息的丰富与全面填充和基于全信息的价值评价，进而制定更加精准的物理保护手段，并补充虚拟仿真的数字化展示手段，加深游客的美好体验，开拓出其他延伸产业等，是对文化遗产的继承与传播、保护与展示利用一种必要的手段。
关键词 文化遗产 历史建筑 适用性保护 数字重构技术 虎溪炮校旧址
0 引言
我国遗产类型丰富，但有很多历史遗产在市场经济的冲击下和整体保护观念较弱的大环境下，保护与再利用情况不容乐观。急需一种行之有效的技术手段，全面、精准地记录现存的历史信息、环境风貌，推敲出该遗存历史完整格局与使用情况，快速而有深度地传播文化遗存的价值内涵与保护理念，争取到社会各界的支持、政府及资本的援助，数字重构技术在文化遗产保护中应用的必要性就显现出来。
1 数字重构技术在文化遗产保护中应用的必要性
1.1 传统保护技术的强力补充
数字重构技术，是将数据采集系统、数据存储系统、三维虚拟漫游技术、数字交互技术与互联网等组成综合的多媒体系统，能获得遗产地的全信息记录、对残存构建进行虚拟拼接和空间模拟对比，[1]重构高精度的数字模型，再现完整的历史环境，在深度研究的基础上对遗产价值精准认定，对后续保护与展示利用策略提供坚实的数据基础和理论依据，为遗产的永久性保存提供有力支撑。
1.2 展示利用方式的升级
文化遗产数字化的出发点是“保护”，落脚点是“传承和利用”，[2]能最大限度地发挥遗产的资源优势，提升文化遗产的生命与活力，促进文化遗产的永续传承。数字重构技术的优势在于：
（1）交互性与沉浸感。实现人机交互而产生趣味性互动，产生较强的真实感；通过试听感知、力觉触觉感知、味觉嗅觉感知以及运动感知等虚拟环境中符合现实物理定律的感知，[3]带来极大的沉浸感。
（2）信息可视化增强遗产价值认同感。通过对历史环境的数字化再现，使用户脑海中想象的遗产全貌被构建展示出来，人们跨越传统电子屏幕显示的边界，在虚拟空间中探寻和认知遗产的特色，仿佛置身于真实的历史环境中，穿越古今；带来第一人称最直观的震撼体验，感受到文化遗产的魅力，使建筑与艺术高度结合，[4]引发价值认同，丰富文化遗产展示形式。
（3）遗产展示与传播的高效性。打破遗产传统展陈的局限性，只要下载相应的文化遗产保存系统的数字化资源，便可如亲临现场一样欣赏多个旅游文化遗产，得到专业化的讲解，全方位了解遗产的历史文化知识，既节省时间、也减轻遗产地的接待压力和破坏因子，提供异地零距离欣赏文化遗产的机会。完整输出遗产各方面价值，增强了文化遗产的传播力度、广度和效度。
从式(13)中可知ΔV由四部分组成，第一部分为用户n自身满意度函数值的改变量，第二部分为用户n放弃an策略后干扰用户集In满意度函数值改变量，第三部分为用户n选择an′策略后干扰用户集In′满意度函数值改变量，第四部分为剩余用户满意度函数值改变量.由于集合V-In-In′-n中用户或处于n的干扰范围之外，或与n使用不同信道，故有
学生通过参与第二课堂创造具体的实训中心模型，深入理解第一课堂抽象的“门式刚架结构”理论知识。活动结束时，每组完成一个创客作品，即每组设计制作的实训中心模型，并向其他同学介绍模型的结构、功能及创造心得。
1.3 技术创新
数字重构技术手段丰富，如借助于眼镜等外接设备观看的虚拟现实技术（VR）、更高级的人机接口以及展示更庞大的建筑空间的可裸眼观看的全息投影技术（AR）、以及让用户置身于虚拟世界与真实世界相互交互并及时获取信息的环境中自由探索和分享的混合现实技术（MR）等。
圆明园基于增强现实的移动导览体验，在遗址现场，提供“废墟”和“辉煌”悲喜两重天的强烈对比，借助于第三方平台的手机、互联网等移动客户端，开发APP和智能手机终端等，使游客获得更多的观览选择。
“要甘当小学生”，他暗下决心要从头做起。他给自己制定了详细的学习计划，不管工作有多累，都严格完成学习计划。一本本记得密密麻麻的读书笔记，也记录他对知识的执着追求。他使用计算机制作了数不清的稽查执法文书，在每年的案卷评比中，他的案卷总是最规范、最严谨、最整洁的。长期积累的知识让他在稽查战线上得心应手，也让他从转业初的“门外汉”成长为一名办案能手。
2 重庆虎溪炮校引入数字重构技术的必要性
2.1 虎溪炮校旧址历史简介
重庆陈家桥虎溪炮校是1952年新中国建国之时，应对苏美冷战、第三次世界大战可能爆发的国际局面而向西南转移军事力量的据点之一。核心部队为二野特科支队，是当时解放军技术最复杂、威力最强大的炮兵、工兵、装甲兵、通信兵、化学兵等特种兵的集合体。办学至1969年，为解放军培养近万名炮兵军官和技术骨干，是我军教育走向现代化、正规化的一个重要标志。[6]1969年重庆国营虎溪电机厂接手炮校，实现了军转民的转变。
2.2 保存现状与遗产价值
2.2.1 复合时空的遗产格局
虎溪炮校旧址现存格局是炮校时期、三线建设时期、改革开放以后三个时期的空间复合。一、现存炮兵学院时期建筑，包括格局完整的炮校礼堂、军官宿舍群、学员队食堂，北面质量一般但格局完整的班长与学员砖木混合宿舍，以及南面质量较好格局完整的砖砌学员宿舍与办公处等；二、电机厂时期，在外围增设的职工宿舍，为多层建筑；三、场地东侧电机厂搬迁之后修建的高层安置房。原炮校中心的各大厂房、库房、办公楼均已被拆除。
虎溪炮校反映了苏美冷战时全国范围内的战略部署格局和20世纪50至70年代整体军事遗产环境，具有独一的不可替代性，承载着特殊历史的军事战略价值。
校园为放射式高效的军事院校布局。中心为训练场，环以校园主路，周边为办公、服务类建筑，满足学员及家属的基本生活需求。学员宿舍与教官宿舍分据南北和西侧，可以快速到达中心与周边训练场地。各宿舍片区均设公共食堂，分散人流。整体布局符合当时炮兵学院重视组织纪律和高效学习的要求。
在2013年12月13日召开的中国水利企业协会五届理事会二次会议上，新兴铸管股份有限公司被授予“2011—2012年度全国优秀水利企业”荣誉称号。
因此，数字重构技术将对传播遗产价值以及寻找可持续的遗产发展模式，实现“永久保存、永续利用”[5]的终极目标带来动力。
炮校学员与专家校官宿舍片区整体性价值较好，建筑结合丘陵地形军事化的行列式均布于缓坡上，空间开阔，具有优美的田园风光。以大礼堂、一二三食堂为重要节点串联的道路沿街界面和历史环境保持较完整，视觉层次丰富、空间宜人，近年常有影视剧组在此取景。
现存历史空间约800亩，并且逐年减少，社区老龄化严重，亟待保护。
炮校距今已有大半个世纪，是大学城真正的文脉“原点”，乡土田园风光和近现代建筑，完整了重庆大学城的教育历史。
2.2.2 不可替代的特殊价值
炮校建筑皆为苏式建筑，重点建筑具有较好的科学艺术价值。当年我军许多机构，特别是军事院校，都聘请了苏联顾问。在“中苏友好”的国际形势下，我国在社会生活的各个方面都广泛借鉴前苏联模式。砖木结构的食堂、礼堂以及被拆除的办公大楼，尺度较大，强调英雄主义的纪念性和空间的统领性，三段式古典立面形象，中轴对称、主楼高耸、两侧偏低、回廊宽缓；宿舍区建筑皆为砖木双坡平房，烘托重点建筑。建筑遮阳与地面防潮做法适应重庆夏热冬冷的气候特征。墙面的标语、红五星等，反映了当时的社会主义价值观。
基于数字重构技术，对炮校划分三个等级的保护片区，数字模型再现历史建筑风貌区，打造线上、线下两种观览模式，展现遗产的真实性与完整性。
3 结合数字重构技术的保护策略
3.1 数字重构技术指导整体保护思路
通过规划中考虑数字技术的适用范围，重现历史空间环境，研究炮校的整体历史功能和军事战略部署特点；同时，加强炮校与周边的关联性遗存点的联系，[7]如冯玉祥旧居、大营门柱子、美国电台遗址等；研究地方文脉的传承，制作全信息的数字化模型；指导制定物质遗存整体性保护策略及历史建筑风貌导则。
3.2 线上传播与线下保护相结合
全部124例患者中有34例患者出现了高钠血症,这些患者接受治疗和护理后,有22例被治愈,有12例死亡,有16例患者的休克期不稳定,35例脓毒症,7例急性肾衰,12例死亡。我们将大面积烧伤患者分成了高钠血症死亡组,高钠血症存活组及非高钠血症组,对比三组的血钠水平、烧伤面积,和病因发病例数,结果存在统计学差异性。
⑧严格资金管理，确保专款专用。在资金管理方面，严格依照《水利部关于加强水利科技专项经费管理的若干意见》和“资金审计制”等一系列规章制度，设立专户、对“948”项目资金进行管理，拨付项目引进资金必须与项目的进度、项目合同的要求相一致。
（1）线下“活态”的历史风貌片区。西侧作为大学城最早大学记忆原点的大礼堂、校官宿舍等重要建筑作为核心保护区，在真实性原则指导下保护并修复历史建筑风貌，“活态”地展现特殊时代的田园风光与集体记忆。南北学员宿舍区进行适宜性改造利用，打造历史文化风貌区，延续现存社区模式和良好的邻里交往空间尺度，为大学城保留一片集体社会生活的乌托邦。
（2）线上数字重构的游览系统。开设虚拟现实技术APP，引入异地游览系统，开发相关的游戏应用将炮兵学院的学校生活进行趣味性展示与创造性互动，扩大传播效力与遗产影响力。注入多元文化丰富周边商业住宅地块历史人文内涵与经济价值。
打造线上线下双重游览路线：结合数字重构技术，从北营门入口经北面二食堂与宿舍区、过大礼堂校官宿舍片区、至南面一食堂宿舍片区，再到冯玉祥旧居，为主要游线；北侧绕原训练场至南边为次要游线；东侧结合现存菜地、鱼塘、训练场等，（如原奶牛场、河滩、木工厂等），再现炮校生活的生态观光路线。
结合口述史，在虚拟系统中还原当时东部大门与通往胜利桥的主路，再现壮观浩荡的车队进入炮校的主要历史路线，与通往打靶场和507库的历史路线，在系统上进行漫游展示；对沿路两侧建筑墙上模糊的标语、构筑物等进行数字化复原，再现三线建设大集体时代波澜壮阔的生产场景和团结一致的新中国建设时期思想面貌与社会主义价值观。
（3）数字技术展示重点文物建筑。已挂牌的大礼堂和专家住宅楼、大营门等重点单体保护对象，用可逆性技术复原历史建筑形象，对历史信息进行图像、文字、影片等博物馆陈列式展示；利用混合现实技术，打造数字化展示体验场景，增强遗产本体的可读性；尤其是大礼堂，利用MR技术再现其集会、演讲、表演与观影等芳华岁月，传达我军六七十年代的时代使命与精神面貌；展示三线建设时期的社会大生产群像，使保护对象本体的真实性与历史的故事性相结合，传达深刻的文化内涵。
4 总结
对于即将消逝、价值独一、整体性格局较好而保护级别不高的历史建筑、历史街区与环境，可采用数字重构技术与实地保护相结合的线上线下保护模式。数字重构技术利用其对不可逆转历史建筑的全信息数字化记录与再现、对文化遗产知识传播范围的扩展与公众用户在使用时获得的参与感、沉浸感、交互性、可视化的四维多重体验，对遗产保护利用十分必要并大有作为。结合已经形成的较为科学的“真实性、完整性、延续性”及“合理利用、永续利用”的物质空间保护展示手段；在人文价值与经济价值之间取得平衡，或可寻求一种多赢的历史文化遗产保护与展示利用的方式。
由于分闸线圈动作电压具有很大分散性的特点，会受到温度的影响。分闸线圈最低动作电压偏高，当电磁铁顶开了断路器分闸的脱扣机构后，就存在着分散性，有时分闸线圈带电，电磁铁运动的力量就不能克服分闸和脱扣机构阻力，导致分闸线圈在长时间出现带电与烧毁的情况，引发断路器的拒分。
参考文献
[1]贺艳,马英华“.数字遗产”理论与创新实践研究[J].中国文化遗产,2016(02).
[2] 赵婷,陶信伟.日本文化遗产数字化保护经验与启示 [J].文化艺术研究,2018.11.
[3] 贺艳,杨思,裴唯伊.文化遗产的数字化阐释与公众传播——以E-MAX“重返”西洋楼沉浸交互秀为例[J].装饰,2019(01).
[4] 尚晋.再现建筑遗产数字复原圆明园[J].中国文化遗产,2013(03).
[5] 黄忻.虚拟现实技术在旅游文化遗产数字化保存中的应用研究[J].未来与发展,2017(01).
[6] 重庆炮兵学校无锡籍战友回忆录编审委.激情如火的军旅岁月[M].北京：解放军出版社,2003.
[7] 郭璇,赵月苑.文化遗产保护中的“关联耦合”思维——以湘鄂川黔革命根据地为例[J].西部人居环境学刊,2014(02).
Cultural Heritage Protection Strategy Combining Digital Reconstruction Technology——Take the old site of Huxi Artillery School in Chongqing University asan example
ZHAOYueyuan[1],GUOXuan[2],HEYuan[1]
([1]Chongqing Real Estate College,Chongqing 404100;[2]Chongqing University,Chongqing 400045)
Abstract In the process of urbanization,how to protect the special historical and cultural heritage types which have higher historical valuebuthavemoregeneral individual valueand need urgentrescue?In addition to theeffectivemeansof protection and control in material space,through digital reconstruction technology,the whole database of heritage ontology is enriched and fully filled with information,and the value evaluation based on full information is carried out.Then more precise means of physical protection areformulated,and thedigital display meansof virtual simulationaresupplemented to deepen thebeauty of tourists.Experienceand other extended industriesare thenecessary meansto inherit and disseminate cultural heritage,protect and display.
Keywords cultural heritage;historical architecture;applicability protection;digital reconstruction technology;theold siteof Huxi Artillery School
中图分类号： G124
文献标识码： A
DOI： 10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.08.072
基金项目： 本文系重庆市教委人文社科基金课题“重庆大学城本土建筑人文史”（16SKGH273）、“虚拟现实技术对重庆抗战名人旧居保护的应用研究”（KJQN201805201）、国家自然科学基金面上项目“我国近现代战争系列文化遗产保护与展示研究”（51578083）系列成果
标签：文化遗产论文; 历史建筑论文; 适用性保护论文; 数字重构技术论文; 虎溪炮校旧址论文; 重庆房地产职业学院论文; 重庆大学论文;