数字媒体技术在城市文化景观建设中的应用

摘 要：顺应数字时代的发展和居民生活质量进一步发展的互动式景观艺术，得益于计算机技术的不断完善、不断进步，使得传统静态景观艺术朝着动态化方向发展。数字媒体技术作为艺术发展的重要驱动器，使景观艺术作品能够有更直观的动态展示，给予游客和艺术品之间互动体验的新方式。探索城市景观设计与数字媒体技术的配合表现，力求在注重特定城市文化特点的显性表达和隐性传承的同时升级城市景观，并尝试从不同角度对数字媒体技术在城市景观设计中的应用进行展望。

关键词：数字媒体；虚拟现实技术；增强现实技术；城市景观设计

一、大唐不夜城文化景区概况及数字化必要性

大唐不夜城位于陕西省西安市雁塔区的大雁塔脚下，北起大雁塔南广场，南至唐城墙遗址，东起慈恩东路，西至慈恩西路，街区南北长2 100米，东西宽500米，总建筑面积65万平方米。由于大唐不夜城设有戏剧院、音乐厅、电影城，还有宗教文化历史文化展馆，这些展示空间需要更新、更尖端的技术还原古风之美，让沉寂千年的历史文化鲜活起来。为了深入落实“让文物活起来”的精神，推动其博物馆、艺术馆、步行街的建设，使传统商业街和步行街能够发挥多项新的职能，提升景区的吸引力，借助新的手段彰显传统文化的魅力，大唐不夜城数字化的必要性持续凸显。

景观数字化要挖掘主题，在继承当地历史文化特色的同时融入新的科技，其内核还是优秀的传统历史文化。科技只是辅助表现，完成城市景观数字化设计需要我们深入了解当地历史文化、社会人文、艺术特色等，并将这些元素融入设计中，以打造具有独特魅力的空间。在这个过程中，设计师需要投入很多的情感，去理解感受这些元素所蕴含的精神内核，并将其完美呈现在布景中。在整个设计过程中，需要考虑的是人与环境的关系、历史与环境的关系。通过对一座城市的历史文化、传统民俗的深入了解，为创作提供更多的灵感，为景点融入更新的活力，利用其地理优势，打造具有当地特色的艺术元素，并将这些元素融入景观设计，在表现力方面有所突破，能够为游客提供一个愉悦、富有探索和互动性的公共空间。

二、城市景观中数字媒体技术的应用途径

随着科学技术的不断进步，数字媒体技术在建筑景观中的应用越来越广泛。数字媒体技术推动了建筑艺术的发展，从简单的基础手绘到后续的计算机软件绘制图，到如今利用虚拟现实与AI技术，使得人人都可以作为设计师去DIY自己的空间，实时地记录和表达心中所想要的设计效果。例如，在基于虚拟现实技术的模拟器设计中，人们能够身临其境般地感受所摸拟的环境，一切仿佛唾手可及。这种形式是传统设计方式无法提供的，其对于空间的尺寸表达会更为精准，材质的选择也会更贴合环境，便于更换搭配。此外，利用虚拟现实设计还可以模拟不同光源的变化，只要稍微修改参数就可以轻松地改变当下的环境色彩。人们可以借助数字化头显仪器进入设计界面，成为虚拟工程师，也可以通过设计界面提供的网络平台，“置身其中”地访问更多设计空间。这些都得益于虚拟现实技术的交互性和沉浸性这两大特点。

城市博物馆展示设计中也会利用数字媒体技术。底特律艺术博物馆作为美国第六大博物馆，是最早将AR技术融入展示设计的博物馆之一。该博物馆利用GuidiGO增强现实技术应用程序，让参观者可以使用手机镜头对准展品来探索更多信息。例如：“扫描”木乃伊即可观看其内部构架；对准石灰石雕塑，通过互动即可在屏幕上还原雕塑原本的颜色。此外，近些年国内部分的博物馆也开始尝试将AR技术融入其展示设计。例如，2017年百度与西安市秦始皇帝陵博物院合作推出了一系列AR应用，其中包含了与底特律艺术博物馆相似的应用功能：参观者通过手机扫描兵马俑可以与其互动，兵马俑原本的色彩被“还原”，其最原始的样貌得以向世人展现。

利用数字媒体技术增加交互景观，能够满足游客的情感需求，为不同情境下的大唐不夜城景观提供更有力的数据支持和参考。同时，除了动作捕捉的表情神态外，还能够进行游客声音的捕捉，进一步挖掘游客对互动景观的情感体验和需求。根据游客不同的需求，及景区各位置的展示环境和内容的不同，更好地进行景点的功能性区分，使游客更容易找到对应的兴趣点，同时也有利于相应设施的补全，使景区管理运营更加规范，让不同年龄段、不同语言、不同性别的游客都能找到舒适区，可以轻松理解并参与互动体验活动中，形成动静皆宜的展示空间，打造既有商业娱乐又有观赏休憩的综合型开放空间。

三、数字媒体技术在城市景观设计中的应用策略

在大唐不夜城數字化建设中，虚拟现实和增强现实将是不可或缺的重要技术。虚拟现实技术能够营造沉浸式的空间，方便大众了解历史，更偏向于体验和感受性的功能。增强现实技术则是基于现实，营造能够与来访者互动的景观形式，与虚拟现实技术相比，增强现实的展示形式更具开放性，并且更加直观。力求探究综合虚拟现实及增强现实技术，使二者有机结合，以做出更好的设计，带给游客更沉浸式的体验。

（一）基于虚拟现实技术的大唐不夜城博物馆

文物的收藏与展示是博物馆设立的基本。虚拟现实技术即VR，是用户利用穿戴在身上的头盔、手柄、体感装置等交互设备，由各种设备提供沉浸式环境及视听系统配合打造的虚拟三维空间。虚拟现实技术具有交互性、沉浸性及想象性的特征，无论是办公还是娱乐，都可以提供给设计师和用户身临其境的感觉。在博物馆、美术馆等封闭性较好的室内，可以设计专属的虚拟现实体验区，营造特定的虚拟空间。通过虚拟现实技术，可以为用户提供穿越时空的体验及文物锻造修复游戏。用户通过佩戴的头显设备，可以观看城市布局千百年间的变迁，利用虚拟现实的想象性，给予用户视、听、嗅、味、触等五感反馈，从而提升用户体验的真实性。在文物锻造修复游戏中，可以利用动作捕捉技术实时反馈用户在虚拟空间中的行为，使用户感受古文物的锻造过程。从塑形到烧制完成，虚拟现实技术将用到检测手部动作变化的力反馈和用户视线移动的头相关转移函数都经过计算机模拟及精确的实验计算。这为古板枯燥的博物馆增添了文化研究和教育娱乐的互动环节，成为游客在“封闭”的博物馆中感受历史与拓宽视野的窗口。同时，随着未来虚拟现实技术的普及，地标性的博物馆可以形成线上数据存档，这样未来即使游客身处他乡，也可以随时“回访”大唐不夜城博物馆，与其他游客进行实时互动。

（二）基于增强现实技术的大唐不夜城步行街

虚拟现实技术呈现的场景是计算机生成的虚拟画面，用户需要借助穿戴设备在特定范围内活动。而增强现实是通过计算机信息技术，将虚拟的信息叠加到真实世界，用户可以通过手机、谷歌眼镜等看到真实场景与虚拟场景的巧妙融合。增强现实技术具有三维注册、智能交互、虚实融合三大特征，其中三维注册是增强现实技术的标志性特征。三维注册技术利用计算机信息技术，将虚拟的图文、音视频、三维模型等與真实物体建立对应或融合。利用增强现实技术将虚拟信息巧妙叠加在现实中，能够充分发挥其信息扩容功能，丰富博物馆藏品以及其他艺术馆艺术展品的表现形式。通过这些技术支持，设计者能够在景观设计中天马行空，由来往游客声控的喷泉广场水景、夜晚不倒翁小姐姐的歌舞灯光表演都得益于此。随着5G时代的来临，更高的网速带来了更新更快的技术改造，不会造成卡顿或是帧率的降低，也能从更大程度上提升场景的互动性与娱乐性。

除了虚拟现实和增强现实技术之外，还有适合室外剧场演出的全息投影技术。体验互动目标下的全息投影技术，以虚拟现实为体感互动目标，原理是通过高流明的投影机，把事先经过精心制作并具有立体效果的画面或者视频，均匀对称地投射于亚克力板的成像膜上，再经过光的衍射和折射，将液晶显示屏中的交互目标和所选场景的全息投影视频反射到场景上空。在互动方面，利用kinect传感器收集信息、leap motion手势识别设计三维手势交互控制，并塑造用户模型，利用unity 3D软件将其结合，通过电脑控制和无线通信控制用户模型，方便游客无负担、全方位地获得沉浸式的互动体验。全息投影技术的应用可以使景区不再依靠影视后期，而是让游客在现场也能够看到计算机预设好的特效场景，使传统剧目的演出形式得以更新。

（三）多元开放空间的概念设计

针对大唐不夜城文化景区的多元开放空间数字化设计，共分为以下三个方面：基础绿化景观空间、虚拟现实交互空间、覆盖景区整体的AR游戏虚拟空间。

1.基础绿化景观空间

展示空间范围的设计包括传统遗址公园应设置的绿化和休憩功能，更重要的是融入文化展示方面的设计。当前城市化进程不断加快，随之而来的是不断被吞没的绿地、自然景观。在景区保留自然景观设计是必要的，设计中需做到过渡自然，使自然景观和人为布景相融合。在生态空间方面，需要满足对自然环境的要求，可以多布置一些植被景观，营造出一个自然和谐的环境，同时可以利用自然资源添加一些环保元素，比如植被墙、太阳能灯具等，营造出一个可持续发展的温馨环境，提高景区的综合性与游客满意度。融入的植物造景要突出空间主题和场景氛围，不能与现代化景观过于割裂，也不能失去作为景观的真实感，要适度适量，从而营造出独特而又不虚幻的真实感情景体验，使游客更容易沉浸在该区域所营造的情境中。密集的植物对于数字媒体技术而言是天然的“投影亚克力板”，所以绿化景观空间的数量质量要得到一定的保障。

2.虚拟现实交互空间

要建设能够满足参与者对文化体验和知识学习的功能，也要考虑到公共空间艺术性展示的特点。为了提升参与者在整个景区的历史文化体验，可以利用盛唐文化景观元素，建设唐风建筑的主题休息庭院和具有唐代风格特点的雕塑，使游客在观赏游玩的同时实现彼此之间互动交流的功能。比如扫描大唐不夜城步行街上面的雕塑可以进入讨论区，在虚拟空间进行留言，这些留言会像字幕一样在雕塑周围滚动播放，也可以选择AI语音讲解雕塑的历史典故。数字化建设对于雕塑和构筑物来说，将添加反馈装置并增加记录功能，通过连接移动设备捕捉游客的表情、动作和音量，获得相应的情绪反馈，并根据这些结果来改善周围环境灯光的明暗变化。此类功能还能针对景点密集处进行人流量及走势的统计，以便实时保证游客的安全性。

3.虚拟现实结合的AR游戏

利用AR游戏的设计可以使游客实现对历史文化遗址更全面的参观和更完整的了解，例如设计一款互动性较强的名为“大唐寻宝指南”的游戏，来加深游客对特定城市的记忆，同时能够起到寓教于乐的作用。游客可以通过扫描二维码参加AR游戏，按照系统指令，找到在大唐不夜城里的“宝藏”。由系统随机发出一个有关盛唐文化的历史谜题，需要游客打卡四个不同主题的文化广场、四个位于步行街上的艺术馆博物馆，扫描大唐不夜城五个雕塑，分别得到三个地区守护神明的提示后，即完成游戏，最终在步行街达成游戏目标，取得答案，解锁地图，并获得“大唐宝藏”。游客可以自行设计雕塑的不同装扮，并在留言区进行分享。这款AR游戏也将作为西安市的标志性旅游场所吸引外来游客，带动地方旅游文化传承，实现历史文化教育。

四、结语

当今时代，随着信息技术的不断进步、网速的不断加快，我们生存的家园环境必将与先进科学技术相融合，产生新的技术形态。大唐不夜城的数字化更新也是顺应时代发展的必然结果，设计师要跟随时代发展脚步，创作出符合时代需求、能够增强文化输出的新作品，在保证景点原有特色的前提下，利用好自身优势，保护地区原有资源条件、历史文化、生态环境，推动数字化转型，让传统街巷、地方戏剧、民族气息的设计有所归属，有所依托，在新时代的发展中创造出新的社会文化价值。

参考文献：

[1]朱玺，刘敏.基于Kano改进模型的旅游休闲街区夜间旅游产品游客满意度研究：以西安市大唐不夜城为例[J].西安电子科技大学学报（社会科学版），2022（2）：1-15.

[2]刘艺.虚拟现实技术对于建筑景观设计应用[J].艺术科技，2015（3）：178.

[3]姚孺婧，张煜鑫，景剑雄.基于虚实融合环境的博物馆体验学习方式研究：以大英博物馆为例[J].中国民族博览，2021（13）：196-198.

[4]史吉祥.博物馆在现代社会中的功能[J].中国文化遗产，2005（4）：77-80.

[5]张梦迪.基于体验式学习设计的文化博物馆研究[J].设计，2018（7）：146-147.

[6]崔楠，陈全，徐岚，等.当历史文创产品遇上AR：增强现实技术产品展示对消费者历史文创产品评价的影响[J].南开管理评论，2021（6）：50-63.

[7]李倩雯.基于增强现实AR技术的洛阳古代艺术博物馆改良设计研究[J].美与时代（上），2022（7）：128-130.

[8]李轶.增强现实（AR）技术在城市历史文化景观数字化建设中的应用：以赣州市宋代古迹为例[J].数字技术与应用，2019（9）：68-70.

作者简介：

刘雅楠，鲁迅美术学院建筑艺术设计学院硕士研究生。研究方向：建筑景观的视觉传达研究。