柏家文，朱正業(yè)

(1.安徽大學(xué)歷史系， 安徽 合肥 230039；2.銅陵學(xué)院， 安徽 銅陵 244000)

徽州古牌坊數(shù)字化保護初探

柏家文1，2，朱正業(yè)1

(1.安徽大學(xué)歷史系， 安徽 合肥 230039；2.銅陵學(xué)院， 安徽 銅陵 244000)

作為古老的徽州歷史文化遺存，徽州牌坊凝聚了古代徽州的人文思想以及徽州建筑雕刻藝術(shù)與工藝的精華，具有豐富的文化內(nèi)涵與開發(fā)利用價值。目前，徽州牌坊的現(xiàn)狀令人擔(dān)憂，亟待保護。運用現(xiàn)代技術(shù)手段對其進行恢復(fù)與數(shù)字化保護和利用，是對牌坊其物質(zhì)性和非物質(zhì)性文化價值的尊重與回歸。

徽州牌坊；價值；保護；數(shù)字化

徽州牌坊作為歷史文化遺存，是歷史文化的物化。隨著對其歷史價值的重新認識，如何對現(xiàn)存牌坊遺產(chǎn)運用現(xiàn)代數(shù)字科技手段進行合理保護成為我們需要思考的問題。本文根據(jù)遺產(chǎn)保護和現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的相關(guān)理論知識，對徽州牌坊遺產(chǎn)的保護與利用做一初步理論梳理和方法探索。

一、徽州牌坊保護現(xiàn)狀

徽州牌坊是為廣大民眾在禮教踐行中的楷模人物設(shè)立的，以旌表、激勵、引導(dǎo)民眾傳承傳統(tǒng)美德，也是明清時期徽州社會的倫理、文化、民俗、建筑技藝乃至經(jīng)濟狀況的物質(zhì)實證。

從現(xiàn)存狀況看，傳統(tǒng)文物保護手段未能使徽州牌坊所具有的豐富的文化和經(jīng)濟價值盡顯，使得運用現(xiàn)代科技手段對其進行恢復(fù)與加強保護成為必要。在傳統(tǒng)保護的基礎(chǔ)上，運用三維激光掃描(3D CaMega)、三維仿真、虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代技術(shù)方法，使徽州牌坊的保護和利用數(shù)字化。

三維掃描技術(shù)當(dāng)前已比較成熟，但徽州牌坊的保護仍是傳統(tǒng)粗放式的。就目前保護狀況而言，盡管一些牌坊受到了保護修繕，并設(shè)立了不同的文物級別，但整體而言，徽州牌坊的保護并未提到足夠的高度而受到重視，其現(xiàn)存狀況仍著實令人擔(dān)憂。目前徽州尚存的130余座牌坊，仍然面臨著人為破壞、病菌侵害、自然侵蝕等嚴重問題。

人為破壞是徽州牌坊保護的第一號殺手。由于牌坊是封建禮教的物化，蘊涵強烈的封建禮制，具有濃厚的意識形態(tài)特質(zhì)，處在意識形態(tài)的風(fēng)口浪尖而命運多舛。在“文革”“破四舊”的過程中，徽州一千多座牌坊中，許多都是頃刻間因人為破壞而毀于一旦?，F(xiàn)如今剩下一百余座，亦面臨著被占用、堆砌秸稈、污染變色、機械損傷、游客刻劃等人為因素的破壞。如高陽村三朝典翰坊、家朋村節(jié)婦坊、“文革”間字跡被石灰模糊的磻溪節(jié)孝坊、黃氏節(jié)孝門坊等等，均未能修復(fù)如舊。此外，隨著牌坊文化旅游項目的開發(fā)利用，也增添了人為破壞的隱患，如涂鴉刻劃等。

自然環(huán)境因素的侵蝕也是牌坊受損的重要方面。目前徽州牌坊由于年久失修，許多牌坊由于長年風(fēng)雨侵蝕，往往面臨著風(fēng)化嚴重、苔蘚地衣霉菌等生物的侵蝕、坊體的不均勻沉降、裂隙日益增大、表面的空鼓崩層、彩繪的脫落等諸多問題。有的因缺乏外圍的整體支撐物，面臨著山體滑坡、臺風(fēng)、洪水乃至地震等惡劣自然災(zāi)害的威脅，如字跡風(fēng)蝕漶漫的豐口鄭氏世科坊、風(fēng)化比較嚴重的洪村燒雕門坊、潛口村恩褒四世坊、1991年被洪水沖塌的績溪縣家朋村許時潤石坊等等。

隨著現(xiàn)代城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，徽州牌坊亦面臨著與現(xiàn)代化建設(shè)的沖突。由于一些牌坊建造之初即依附于驛道、里坊街巷等交通要道，原有的路道寬度已不適應(yīng)現(xiàn)代城市建設(shè)的快速發(fā)展，不少橫亙街道路間的牌坊逐漸成為現(xiàn)代交通和市鎮(zhèn)建設(shè)的障礙，如鄭村街道北側(cè)一巷口的貞白里坊、雄村西側(cè)公路邊的四世一品坊、富堨鎮(zhèn)下街的蔣氏節(jié)孝坊、華陽鎮(zhèn)城北大街的程氏節(jié)孝坊等等，面臨拆除消失的危險。

二、數(shù)字化保護措施

針對徽州牌坊的傳統(tǒng)保護，雖然也出臺了一些相關(guān)的法規(guī)，實施了一些保護措施，入列了不少不同級別的文物牌坊，對牌坊的保護起到了積極作用，但還有不少牌坊卻未入列保護文物，人為地將它們排斥在保護視野之外，未得到應(yīng)有的重視。在措施手段上缺乏科技含量的技術(shù)支撐，停留在過于簡單的水泥修補、化學(xué)黏合等傳統(tǒng)手法的運用上。隨著3D數(shù)字化技術(shù)的開發(fā)、成熟、完善及其在人體攝像等領(lǐng)域運用的啟示，將其用于文物保護與展示，為徽州牌坊的現(xiàn)代化保護開辟了新的路徑。

為加強對徽州牌坊的現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)的恢復(fù)、保護與展示利用，筆者認為，至少應(yīng)從3D數(shù)字化技術(shù)處理和相關(guān)步驟措施上兩個方面入手。

第一，在3D數(shù)字化技術(shù)上，可以采用三維掃描技術(shù)比較成熟的In Speck 系統(tǒng)，該系統(tǒng)掃描精度為0.4mm，掃描時間為0.4s，配置了功能相對較為完善的前期模型處理軟件In Speck FAPS,以及后期模型處理軟件In Speck EM。該技術(shù)系統(tǒng)較激光掃描而言，具有顯著的功能優(yōu)勢，“三維掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集控制、模型間的交互式拼接、模型的交互式編輯、模型的簡化和標(biāo)準數(shù)據(jù)格式輸出等”[1]，適合各種文物模型需求，重要的是該技術(shù)不但能獲取相關(guān)文物的三維模型，而且能夠獲得文物表面真實的紋理。

激光掃描在獲取信息時，只能對一個激光點或一條激光線的三維數(shù)據(jù)信息進行獲取，所以多用于對大物體某局部三維信息的獲取；若用于對牌坊進行掃描，需建立眾多點的信息云，工作量較大。因而在牌坊整體的數(shù)據(jù)采集中，應(yīng)用能在自然光條件下一次可以同時獲取坊體表面點空間信息的In Speck彩色三維掃描系統(tǒng)。為獲得一座牌坊整體的紋理數(shù)據(jù)信息，一般只要從八個側(cè)面和上下俯仰兩個角度進行10次掃描，并使每次掃描之間應(yīng)有信息重疊，這樣就能利于牌坊整體信息的拼接。

第二，在技術(shù)步驟上，首先，對徽州牌坊的3D信息進行采集獲取。三維掃描是相對于二維、一維平面掃描的技術(shù)來說的，其測量不再是牌坊平面圖形的色彩深淺，而是牌坊立體實物的空間各點的坐標(biāo)位置及相互關(guān)系，再通過屏幕、網(wǎng)絡(luò)等展示平臺顯示出該坊體的立體形態(tài)。由于獲得的是坊體上各點的坐標(biāo)，因而可以從各個角度觀察到該牌坊實體。目前徽州牌坊已有幾個網(wǎng)絡(luò)展示平臺，在文化宣傳方面起到了積極效果，但都是二維圖片展示，實現(xiàn)三維仿真展示仍需要做大量的數(shù)據(jù)采集工作。

3D數(shù)據(jù)采集，可通過接觸或非接觸方式。由于牌坊實體較大和避免直接接觸對坊體的人為損害，多采用非接觸方式采集。通過In Speck FAPS彩色三維掃描系統(tǒng)，利用自然光在坊體上的漫反射，從十個面獲得坊體表面的各點紋理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)信息。

其次，生成牌坊模型。十個方位的紋理信息掃描完成后，通過In Speck FAPS 系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)信息進行處理拼接，刪除不必要的其他信息，再通過In Speck EM系統(tǒng)進行模型的完善處理，如表面破損的平滑修復(fù)，噪音數(shù)據(jù)的去噪等[2]275。

再次，建立三維信息數(shù)據(jù)庫及場景的虛擬仿真展示。運用大場景掃描系統(tǒng)對較大的牌坊文物及場景進行掃描，獲取牌坊的三維信息后，并對信息進行拼接或刪除，預(yù)置牌坊的三維實體仿真圖和場景[2]278。要對徽州現(xiàn)有牌坊進行一次排查，并分別采集其三維信息，建立起徽州牌坊的三維信息模型數(shù)據(jù)庫，為牌坊的虛擬展示做好模型基礎(chǔ)。

建設(shè)網(wǎng)絡(luò)展示平臺——徽州牌坊數(shù)字博物館，通過牌坊模型的數(shù)字化定制，以及三維模型數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，使文物牌坊在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)平臺上得到較好的展示。

為使牌坊在展示過程中貼近實際，還要通過三維虛擬現(xiàn)實手法對牌坊體周邊場景進行虛擬建構(gòu)，從而使文物牌坊脫離地域限制，在網(wǎng)絡(luò)展示平臺上就能給觀眾有身臨其境之感。還可以配備文字解說，介紹不同坊體的文化背景；可以飾以相稱的古典樂曲，使人享受美妙而優(yōu)雅的文化熏陶。

安徽省內(nèi)在三維影視表現(xiàn)、工業(yè)仿真展示、虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用、動漫設(shè)計與制作等現(xiàn)代數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)方面，合肥某公司就具備較強的技術(shù)實力。對徽州牌坊運用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)保護和利用已具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，使這項保護措施的順利開展成為可能。

這一數(shù)字化技術(shù)在實現(xiàn)徽州牌坊的數(shù)字化多維虛擬展示，拓寬了牌坊開發(fā)利用的新渠道的同時，實現(xiàn)了牌坊等瀕危文物資源實物資料數(shù)據(jù)的科學(xué)、高精度和永久的保存。

三、結(jié) 語

數(shù)字化技術(shù)為徽州牌坊修復(fù)、保護與展示利用，提供了新的路徑，尤其是在牌坊文化的旅游方面，通過網(wǎng)絡(luò)虛擬平臺的展示，跨越了地域時空的局限。同時對牌坊的虛擬修復(fù)、數(shù)據(jù)保存方面意義重大。

但虛擬現(xiàn)實的數(shù)字化技術(shù)對文物的保護與展示，不能代替文物實體，對實體文物的傳統(tǒng)保護措施仍然是不可廢棄的。首先，要完善并落實保護實體牌坊的政策法規(guī)，將未入列文物的牌坊一并列入相應(yīng)級別，進一步完善責(zé)任制，完善維護資金的來源和利用渠道。其次，完善傳統(tǒng)方式的修復(fù)與保護。對于構(gòu)件的斷裂、表面的風(fēng)化剝落等，可利用現(xiàn)代化學(xué)制劑如環(huán)氧樹脂、聚酰胺、糠醛、丙酮系列配方等來灌注黏結(jié)加固封護。對遭到人為毀壞，但其原有的殘件尚存，根據(jù)歷史記憶，予以恢復(fù)或保護其廢墟文化。最后，在保護過程中廣開維護資金渠道，可以利用開發(fā)收益來調(diào)動吸納民間資金，建立起牌坊維修保護的資金保障機制。另外，正確處理牌坊牌樓的保護與現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)系，以對民族文化負責(zé)的態(tài)度予以足夠的重視，做到歷史保護和現(xiàn)代化建設(shè)兩者兼顧。

[1]吳玉涵，周明全.三維掃描技術(shù)在文物保護中的應(yīng)用[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2009(9).

[2]周明全，等.文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社,2011.

責(zé)任編校：徐希軍

2013-12-24

2013年文化部國家文化科技提升計劃項目“徽州牌坊的保護修復(fù)與數(shù)字化展示研究”(文科技函[2013]718號)。

柏家文，男，安徽樅陽人，安徽大學(xué)歷史學(xué)博士生，銅陵學(xué)院講師；朱正業(yè)，男，安徽肥西人，安徽大學(xué)歷史系教授，博士生導(dǎo)師。

時間：2014-8-28 15:45 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1045.C.20140828.1545.029.html

10.13757/j.cnki.cn34-1045/c.2014.04.029

TU-87

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1003-4730(2014)04-0131-02