广西侗族楼桥营造文化的数字化保护路径研究——以三江侗族自治县侗族楼桥为例

温 玲

（广西艺术学院 建筑艺术学院，广西 南宁 530000）

侗族楼桥（风雨桥、鼓楼）木构建筑是中国传统建筑的珍贵遗产之一，侗族俗语有云“无木不侗乡，侗寨必楼桥”，楼桥木构建筑是侗族村寨的标志性建筑。广西壮族自治区柳州市三江侗族自治县（以下简称三江县）以独特的侗族木构营造文化景观而闻名。其中，侗族楼桥营造文化在侗族传统建筑中扮演重要角色。三江县现有鼓楼230余座，风雨桥近200座，素有“天下楼桥之乡”的美誉［1］。风雨桥建于河流之上，起到连接两岸的作用。鼓楼建于村寨中心，是侗族民众生活、宗教信仰和文化传承的重要场所。三江县侗族木构建筑营造技艺于2006年被列入第一批国家级非物质文化遗产保护名录［2］。然而，这一成绩的背后，是侗族楼桥营造文化的保护和传承面临严峻挑战。从内因上看，现代化的生活方式和价值观念的广泛传播，或多或少减弱了侗族年轻一代对本民族传统文化的兴趣，年轻人坚守与传承包括侗族楼桥营造文化在内的民族传统文化的动力存在不足。从外因上看，在推进城镇化过程中，不少侗族村寨的传统楼桥被简单拆除或改建；在旅游开发中，一些楼桥成为商业街区的一部分，不复原初的文化内涵。此外，由于历史和自然灾害的原因，不少侗族楼桥已经失修或倒塌。又因地理位置偏僻、交通不便等因素制约，这些侗族楼桥得到的社会关注较少，在修缮方面面临资金短缺的困境。目前看来，广西三江侗族楼桥文化的保护、传承形势极不乐观，需要社会各方力量共同参与，采取有效措施，积极应对困难。

习近平总书记在中共中央政治局第三十九次集体学习时强调：“文物和文化遗产承载着中华民族的基因和血脉，是不可再生、不可替代的中华优秀文明资源。要让更多文物和文化遗产活起来，营造传承中华文明的浓厚社会氛围。要积极推进文物保护利用和文化遗产保护传承，挖掘文物和文化遗产的多重价值，传播更多承载中华文化、中国精神的价值符号和文化产品。”［3］

数字技术应用的创新发展为文化遗产创造性转化和创新性发展提供了新契机、新途径。例如，甘肃敦煌研究院借助数字技术，实现了对敦煌文物的测绘、数据系统搭建、虚拟展示和虚拟体验，续写了敦煌文化的新篇章［4］；成都市金沙遗址博物馆借助高精度三维采集与建模技术，打造数字孪生（digital twins）遗迹馆，对重点遗迹推出“考古时空门”沉浸式体验及系列文创数字藏品［5］。这一项目的成功实施，为金沙遗址历史文化的保护和传承提供了新的思路和方法，也为数字技术在非物质文化遗产的保护和发展中的应用提供了经验的借鉴和参考。基于我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出的建成社会主义文化强国的远景目标，加强对优秀传统文化的弘扬，提升文物古迹的保护，以及非物质文化遗产的保护，将成为文化强国建设的重点内容之一［6］。在此背景下，强化对广西侗族楼桥营造文化实施数字化保护，意义深远，迫在眉睫。笔者意图通过对广西侗族楼桥营造文化的数字化保护现状、困境的分析，找出广西侗族楼桥营造文化在数字化保护过程中存在的问题，并提出相应的解决方案，包括利用数字化勘测采集、数字化监测管理、数字资源分类建档、数字化虚拟体验等手段。通过这些手段，构建广西侗族楼桥营造文化的数字化保护路径，为侗族楼桥营造文化的保护、传承工作提供智力支持。

一、广西侗族楼桥营造文化数字化保护现状

2018年10月，中共中央办公厅和国务院办公厅发布的《关于加强文物保护利用改革的若干意见》提出，要充分利用互联网、大数据、云计算、人工智能等信息技术，推动文物展示利用方式创新融合，推进“互联网＋中华文明”行动计划［7］。此后，广西各级文物保护与管理部门积极开展保护侗族文化遗产的相关工作。如针对广西侗族楼桥营建文化，采取文字、录音、录像、数字多媒体等方式记录建档；对部分侗族楼桥木构建筑遗产进行等级鉴定、评定，对侗族楼桥木构建筑技艺传承人开展挖掘、培养工作；宣传、开发、利用文化遗产［8］。此外，一些科研单位和学者也积极参与相关工作，利用激光扫描、摄影测量等技术，对部分侗族楼桥进行了数字测绘和3D建模，并结合AR、VR等虚拟现实技术开展广西侗族楼桥营造文化的数字化保护实践。当前，广西各级文物保护与管理部门在保护和传承侗族楼桥营造文化方面已取得一定成效。但总体来看，广西侗族楼桥营造文化的数字化保护工作尚处于起步阶段，还存在很多不足，需要进一步加强相关技术研究和应用。这方面的突出问题如下。

（一）侗族楼桥营造文化的数字资源管理存在不足

由于不同机构的数字资源管理办法不同，侗族楼桥营造文化的数字资源缺乏统一的标准和规范，造成数据资源共享方面存在壁垒和限制。以三江县代表性鼓楼、程阳风雨桥等木构建筑为例，广西民族博物馆、广西壮族自治区城乡规划院、广西壮族自治区住房和城乡建设厅等单位均对三江代表性木构建筑开展了相关数据调查研究，已存档大量侗族楼桥木构建筑遗产物相关数据资料［9］。但不同机构的数据库技术和标准各不相同，数字资源的命名、分类、存储、共享存在差异；数字化模型的精度、质量、准确性和可视化效果不一，导致不少数字资源处于“沉睡数据”或“数据孤岛”状态，未被充分利用和转化为社会、经济效益。

（二）侗族楼桥营造文化保护的数字技术应用存在不足

广西侗族楼桥营造文化保护的数字化技术应用相对薄弱。笔者对广西各地市非遗保护单位开展调研后发现，目前广西地方文物保护与管理部门运用的数字化保护技术手段相对落后，多依靠普通的水平仪、测量仪、摄像机、相机等。这些工具和设备在侗族楼桥营造文化保护工作中存在一些难以避免的局限：普通的水平仪、测量仪等设备只有基本的测量和记录功能，无法准确捕捉并记录楼桥的细节和特征；摄像机、相机可拍摄高清照片，但无法还原楼桥的立体感和空间感。近年来，新兴的数字化技术成为保护、传承非物质文化遗产的新途径、新手段。在侗族楼桥营造文化的数字化保护上，运用三维扫描、虚拟现实等前沿技术手段的条件已经成熟。

（三）侗族楼桥营造文化的数字化推广和开发存在不足

历史悠久的侗族楼桥营造文化融合了多种文化和艺术形式，具备独特的社会价值和艺术审美价值，值得世人大力保护与传承。目前广西侗族楼桥营造文化的数字推广主要通过展览、出版、网站展示等方式开展，缺乏更多样的推广渠道和手段。三江县各地举办侗族鼓楼庆典活动虽有展示环节，但楼桥营造文化的传播通常以图片、视频、音频等方式实现。由于时间和空间的限制，亲临现场观摩的观众不多，无法达到更广泛传播的效果。在侗族楼桥营造文化的数字化推广方面，已有一些机构或团体在尝试，利用CAD、3D软件实现侗族楼桥木构建筑的设计、建造及文创产品的开发。有部分企业利用3D技术对侗族楼桥进行数字化建模，并通过3D打印机打印出侗族鼓楼、风雨桥等建筑文创产品，但由于产量较小，产品款式相对传统，市场销量不高［10］。总体上看，广西利用AR、VR、MR等数字技术开发的虚拟文创、虚拟旅游等项目及成果较少，广西侗族楼桥营造文化的数字化深度开发和应用方面，同样亟待深入开展。

二、广西侗族楼桥营造文化的数字化保护路径

近年来，国家相关部门出台的《关于推进实施国家文化数字化战略的意见》《“十四五”文物保护和科技创新规划》等文件明确指出，数字化是焕活文化遗产、赋予其时代新义的最佳路径之一。为完善广西侗族楼桥营造文化的数字化保护，需要建立一条完整、清晰的数字化保护路径，采用先进的数字化技术对侗族楼桥营造文化开展深入研究和持续优化，延续其文化价值。具体而言，广西侗族楼桥营造文化的数字化保护路径包括以下几个方面。

（一）侗族楼桥营造的数字化勘测、信息采集

侗族楼桥营造的数字化信息采集、勘测包括楼桥营建过程的数字化记录和古文物建筑的数据采集。以鼓楼木构建筑的数据采集为例，侗族鼓楼木构建筑属于大型建筑，如果采用传统的数据获取方式，则需要在数据采集对象周围架构大型仪器，建设支架或搭建高大稳定的观测平台，这在很大程度上增加了作业成本，延长了作业周期［11］。但随着数字技术的成熟，图像的获取方式逐渐多样化，快速、高效获取图像数据能够提高图像处理效率。鼓楼木构建筑的数据采集，可配合、交替使用无人机倾斜摄影技术、三维激光扫描技术以及结构光手持式摄影仪器，实现侗族楼桥数据的数字化采集、勘察。

首先，数据采集者为无人机搭载多个微型摄像机，开展同时拍摄，以确保获取到楼桥建筑的全景图像。摄像机的倾角范围设定为－45°，如此可以拍摄到楼桥的顶面和各个立面的图像。相片航拍重叠度大于80%，可以保证图像之间有足够的重叠区域，方便后续的图像处理和特征提取。无人机的航拍速度设定为5M／S，可以保证在一定时间内完成对整个楼桥建筑的拍摄。基于无人机拍摄的空中三角测量原理，可以根据无人机的位置和姿态信息，结合摄像机的拍摄参数，计算出楼桥建筑的三维坐标和姿态信息。最后，利用Pix4Dmapper、ContextCapture等建模软件处理和分析航拍图像，矫正、校准图像，杜绝图像畸变、对齐等现象的发生。然后，利用图像处理算法，提取出楼桥建筑的各种特征和参数，如楼桥的长度、宽度、高度、倾斜角度等。针对侗族楼桥木构建筑整体构造、内部情况，以及低空檐口部分的数据采集，可采用三维激光扫描仪的测量方法，对木构建筑物三维点进行数据智能采集，迅速获得被测物体的三维坐标，识别出楼桥上的各种构件和装饰物，如柱子、梁、雕塑等。针对侗族楼桥木构建筑局部可能被障碍物阻挡而无法架设三维扫描仪的情况，可采用手持式结构光摄影扫描技术对其数据采集。自动高速获取当前视点目标物体表面三维点所需数据，只需投影一帧光栅即可［12］。

通过上述3种数字设备的配合使用，可获取全方位的侗族楼桥建筑空间数据和模型。采用现代数字技术对侗族楼桥建筑进行现场实地测量、建筑数据采集，相较于传统人工测量，在数据采集上能有效节省时间和金钱成本，并为侗族楼桥木构建筑的测绘及精度提供保证。

（二）侗族楼桥木构建筑的数字化监测与管理

数字化监测与管理是保护和管理侗族楼桥遗产的一种有效手段。数字化监测是指利用数字技术对侗族楼桥木构建筑进行实时监测，及时发现建筑物的变形、裂缝、倾斜等问题，以便及时采取措施进行修缮和保护。由于长期的自然风化和人为损坏，侗族楼桥木构建筑的保护和修复工作变得十分紧迫。首先，针对广西部分边远山区的侗族楼桥木构建筑遗产，可通过在木构建筑的关键部位安装传感器和监测设备，如倾斜传感器、应变传感器、温湿度传感器等，实时监测并获取建筑的倾斜、应力、温湿度等参数。以无线通信方式将传感器和监测设备采集到的数据传输到数据中心或云平台上，数据中心或云平台则通过算法和模型对数据进行挖掘、分析，提取有用的信息，如建筑的健康状态、变形趋势等。再根据数据分析的结果，建立预警与报警系统。当建筑出现异常情况或达到预警阈值时，发出警报，方便相关人员及时采取措施对出现异常的建筑进行修复和维护。其次，通过云平台或远程监控系统，可以实现对侗族楼桥木构建筑的远程监控和管理，随时了解建筑的状态和变化，并对建筑的维护进行实时的指导和决策。最后，还可以将监测数据进行可视化展示，通过图表、报表等形式直观地展示建筑的监测结果，方便相关人员进行数据分析和决策。同时，可以将数据共享给相关部门和专家，以便他们进行更深入的研究和分析。通过以上步骤，可以实现对侗族楼桥木构建筑的数字化监测与管理，提高管理效率和减少人力成本，提高建筑的安全性和可持续性发展。

（三）侗族楼桥营造文化的数字资源分类建档

对于非物质文化遗产的保护和发展，数字化建档是行之有效的手段之一。广西侗族楼桥营造文化的数字资源分类建档，即指将侗族楼桥的建筑信息、历史文化背景、建筑材料、建筑构造、营造技艺、非遗传承人信息等内容进行数字化记录和分类建档保存。通过数字资源分类建档的方式，为研究者、管理者和公众传播等多方主体提供信息集成平台，以更好地保护和利用侗族楼桥这一文化遗产。以侗族楼桥木构建筑的勘测数据建档为例，第一步是规范楼桥木构建筑的元数据采集存档。比如，基础资料的存档，可根据《中华人民共和国文物保护法》行业标准中的《古文化遗址类文物元数据规范》［13］，制定《侗族古建筑类文物元数据规范》（见表1），以更好地管理侗族楼桥的古建筑类文物。其次，对侗族楼桥木构建筑的元数据元素进行建构。以广西三江县程阳风雨桥部分数字化保护元信息登记表（见表2）为例，按照规范要求进行建档。详实记载古建筑的类型、名称、文物认定号、所在位置、建筑、材料、工艺、测量信息、说明，题识（标记）、题材、级别、现状、形制、布局、局部、权限、数位物件以及相关文物、相关知识等方面的内容。三江侗族地区现存大量的县、市、省、国家级鼓楼和风雨桥等文物保护建筑，如果采用了规范统一的数据格式存档，并按要求进行详实记录，将为侗族楼桥营造文化的数字化保护和发展提供详实数据资源支持。

表1 侗族古建筑类文物元数据规范表

第二步是建立广西侗族楼桥和木构建筑的信息查询、共享系统。该系统可以通过输入关键词或选择分类，快速查询广西侗族楼桥和木构建筑的构造信息，包括结构形式、构件名称、材料种类、建造年代等。同时，该系统还可以提供相关的历史文化背景、地理位置、旅游景点等信息，方便用户了解和学习广西侗族建筑文化。为了保证信息的准确性和完整性，该系统需要建立一个专业的团队，负责收集、整理和更新相关信息。同时，该系统应开放用户上传信息的功能，让更多的专家、学者、建筑师、工程师和侗族楼桥爱好者参与到信息的收集和分享中来，共同推动广西侗族楼桥文化的传承和发展。除了信息查询服务，该系统还可开发一些互动功能，比如在线讨论、文化活动推荐等，方便用户之间交流和分享自己的文化体验和感受。这样不仅能增加用户的参与度，也可促进广西侗族楼桥文化的传播和推广。

（四）侗族楼桥营造文化的数字化虚拟体验

侗族楼桥是中国侗族民居的代表性建筑，也是侗族文化的重要载体。由于现实条件的限制，很多人无法亲临侗乡感受侗族楼桥的独特魅力。随着虚拟现实技术（VR）的发展，通过虚拟体验了解、感受侗族楼桥文化或将成为一种新时尚。

侗族楼桥营造文化数字化虚拟体验指的是利用数字技术和虚拟现实技术，将侗族楼桥的建筑、装饰、文化内涵等内容进行数字化呈现，人们通过电脑、手机等设备虚拟参观和体验侗族楼桥文化。

首先，通过三维建模技术，将侗族楼桥的外观和内部结构进行精确还原，如此可使观者在虚拟环境中自由探索楼桥的各个角落。其次，通过虚拟现实技术，模拟楼桥的光影效果、声音效果等，增强观者的沉浸感。观者戴上VR头盔后，借助数字手柄，可参与侗族楼桥的数字搭建，了解侗族楼桥建筑的营造文化。以广西艺术学院建筑艺术学院涂照权、杨梓楠等师生创作设计的作品《别有侗天》为例，作者利用3Dsmax、C4D、Blender、UE5、Zbrush等三维建模技术、虚拟现实技术、全景漫游技术搭建的虚拟侗寨聚落。在虚拟侗族村寨中，用户可以通过键盘操作近距离观察每一栋建筑的结构、图案、雕刻等装饰元素，近距离了解其文化内涵。此外，用户可以使用远镜头察看侗族村寨的整体规划布局，设置不同的参观旅游路线，自由地探索不同场景空间的景点。在侗族楼桥木构建筑的营造体验方面，用户还可以借助VR头显和体感手柄对其开展虚拟场景搭建，实现对广西侗族楼桥营建文化的创造性体验。通过数字化技术，设计者营造了别样的诗画仙境，增强了用户的沉浸感和体验感，让用户在虚拟世界中充分感受传统侗族楼桥营建文化的魅力，为侗族文化楼桥营建的传承和发展提供了新的思路和手段。

三、结语

在对广西侗族楼桥营造文化的数字化保护现状开展调查分析的基础上，笔者提出了一系列针对侗族楼桥营造文化的数字化保护手段，包括数字化勘测、数字化监测管理、数字化资源分类建档和数字化虚拟体验等。这些手段对于保护和传承侗族楼桥营造文化具有重要的现实价值。数字化技术可以有效地记录和保存侗族楼桥的建造过程和文化特征，为侗族楼桥营造技艺的保护和传承提供可靠的依据。此外，侗族楼桥营造文化数字化保护工作可促进侗族楼桥营造文化遗产资源从资产化到数据化的演进，从而更好地实现社会效益、经济效益兼得的可持续发展之路。