計算機數(shù)字化時代下園林美學(xué)的傳播與發(fā)展-以東莞可園為例

計算機數(shù)字化時代下園林美學(xué)的傳播與發(fā)展——以東莞可園為例（華南師范大學(xué)，廣東廣州520631）

摘要：中國的園林藝術(shù)歷史悠久，有著光輝的歷史，在整個園林美術(shù)的設(shè)計中，各種文化名園不乏其中.本文選取了嶺南四大名園之一的可園作為代表，運用計算機虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，通過調(diào)查的一系列的數(shù)據(jù)采集成果，實現(xiàn)對可園形成一個虛擬現(xiàn)實的映射，為中國古代園林美學(xué)的普及和發(fā)展做前期有效嘗試.

關(guān)鍵詞 ：園林美學(xué)；可園；虛擬現(xiàn)實技術(shù)

中圖分類號：TU986文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1673-260X（2024）01-0013-03

中國的園林藝術(shù)歷史悠久，有著光輝的歷史，在整個園林美術(shù)的設(shè)計中，充分融合了中國燦爛悠久的文化，形式鮮活，神韻優(yōu)美，神形兼?zhèn)?，其中不乏各種文化名園.

作為嶺南園林的代表作之一的東莞可園，與順德清暉園、佛山梁園、番禺余蔭山房合稱清代粵中四大名園.被稱之為“可羨人間福地，園夸天上仙宮”.因其歷史久遠(yuǎn)，產(chǎn)生了許多優(yōu)美的故事.園林始建于清朝道光三十年（公元1850年），因園內(nèi)建筑多以“可”字命名，故稱可園.隨著社會和科技的巨大發(fā)展，新時期數(shù)字化時代給可園這個古老而美麗的園林注入了新的活力，借助計算機技術(shù)和藝術(shù)的充分融合能幫助人們更好地了解想要觀照的物體的多元內(nèi)容.

1計算機數(shù)字化時代可園布置背景

隨著計算機的普及使用，整個數(shù)字化時代都在向前發(fā)展，早前以印刷術(shù)為媒介的宣傳主編被當(dāng)今數(shù)字化生活所替代，人們坐在家中就可以通過計算機了解到想看的景觀風(fēng)貌.隨著科技日新月異地發(fā)展，眾多歸屬藝術(shù)類別的文化景觀也被結(jié)合了科技因素，各地的現(xiàn)實園林建筑也被翻致到計算機當(dāng)中，數(shù)字化技術(shù)使得的園林美學(xué)的內(nèi)容得以廣泛傳播.基于各地的數(shù)字化工作都在展開此種情況，我們認(rèn)為，對于可園的數(shù)字化工作，可以基于兩個方面，一是在基于計算機三維現(xiàn)實空間的基礎(chǔ)上采用高動態(tài)光照渲染技術(shù)（HDR）的全景圖像實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）的映射；另一方面是通過計算機建造可園建筑群的完整檔案，形成圖形圖像、文字史料及聲音觀感的統(tǒng)一，真實建筑與數(shù)字建模呼應(yīng)的傳播與發(fā)展體系，以求達(dá)到多維統(tǒng)一的效果.

虛擬現(xiàn)實是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界（VirtualWorld）的計算機系統(tǒng).虛擬世界是全體虛擬環(huán)境(VirtualEnvironment)或給定仿真對象的全體.虛擬環(huán)境是由計算機生成的、通過視、聽、觸覺等作用于用戶，使其產(chǎn)生身臨其境的感覺的交互式視景仿真.[1]2024年我國第一部虛擬現(xiàn)實作品《紫禁城》的完成，對后期的園林美學(xué)景觀的數(shù)字化建設(shè)起到了一個奠基作用，使得可園作為園林美學(xué)的代表之一在計算機數(shù)字化時代有新的發(fā)展，同時也為其他的園林美學(xué)景觀起到一個借鑒作用.并在此基礎(chǔ)上將虛擬園林美學(xué)的藝術(shù)性、功能性、生態(tài)性發(fā)展到一個統(tǒng)一的高度.

2計算機數(shù)字化時代可園布置技術(shù)實現(xiàn)

針對嶺南園林的不同建筑形態(tài)，在計算機數(shù)字化建模要從多方面開展技術(shù)實現(xiàn)，針對不同的建筑群的主要功能，要考慮到特定的因素氛圍.可園的數(shù)字媒體傳播與發(fā)展的顯示實現(xiàn)必須有幾個方面的準(zhǔn)備基礎(chǔ)：

2.1構(gòu)思與現(xiàn)實準(zhǔn)備

在針對計算機數(shù)字技術(shù)園林藝術(shù)的技術(shù)表現(xiàn)上要充分把中國文人思想的獨特情懷描繪其中，“一花一世界，一葉一菩提”.中國人不僅從簡簡單單的花和葉中看出了世界的發(fā)展規(guī)律，并且中國文人還把植物中的“梅蘭竹菊”也深刻地反映出了文人思想、文人意識的體現(xiàn).所以，在中國的建筑中，特別是園林建筑中，一個植物群的位置安排一方面是根據(jù)風(fēng)水和環(huán)境的布置需要，另一方面也體現(xiàn)出了當(dāng)時的設(shè)計者對建筑中要求表現(xiàn)出自身人格的文化需要.

作為中國園林美學(xué)的南方代表，可園的建筑風(fēng)格與北方園林建筑中的紫翠房、環(huán)碧樓、大琉璃寶殿有不同之處，走進園林所看到的了藝術(shù)風(fēng)格都是南方婉約式的山水構(gòu)成之展現(xiàn)，同時又獨具嶺南特色，艷麗多彩、纖巧繁縟.所以在構(gòu)思方案形成以后要開始收集準(zhǔn)備可園的相關(guān)資料，進行實地考察之后作出分析.要充分了解可園的歷史、文化和藝術(shù)背景，對園內(nèi)的樓閣、亭臺、池、橋等一系列園林美學(xué)景觀作出嚴(yán)密的現(xiàn)場考察，設(shè)計實施方案，在繪制基本圖形時也應(yīng)考慮后期可以根據(jù)CAD及3D渲染等軟件作出相應(yīng)的數(shù)字景觀建模等.

2.2采用高分辨率的圖形采集器材采集圖像

根據(jù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的要求，數(shù)字圖像的展現(xiàn)過程應(yīng)該是顯示一種360°的全方位真實現(xiàn)實場景，為了把握物體再現(xiàn)的最大真實，在圖像采集的過程中除了要考慮高分辨率的數(shù)字采集器材外，還要考慮統(tǒng)一時間的光照效果.眾所周知，在成像過程中CCD/CMOS面積越大，捕獲的光越多，感光性能越好，獲得的真實程度也就越高.所以，在圖像采集時和成像后都應(yīng)當(dāng)采用RAW格式來采集和無損儲存，可以保證數(shù)字圖像的最大質(zhì)量，以求在計算機媒體中得到最好的效果.

2.3數(shù)字采集的規(guī)劃范圍及時間節(jié)點

在進行數(shù)字采集時，應(yīng)考慮到藝術(shù)與科技相結(jié)合的這一工作的全面性.故在圖像采集時還要考慮到該園林是否為修繕后的情況，如果是，則要比較修繕前后其中園林景觀發(fā)生變化的地方數(shù)據(jù)差值是否過大，如果差值過大要對比園中其他建筑部分進行園林建筑調(diào)整，以求達(dá)到與原來景觀部分統(tǒng)一，以其最大化的求得園林景觀藝術(shù)效果的整體一致.

2.4在具體數(shù)據(jù)采集時，還要考慮可園的建筑安排，據(jù)了解，可園的景觀和功能分為東南門廳建筑群、西部樓閣建筑群及北部廳堂建筑群三大部分，每個建筑組群都要考慮一個主要的建筑，通過主體輻射的方式將周邊的環(huán)境、各建筑之間的位置、建筑群體的數(shù)量等規(guī)劃出來，對于可園內(nèi)部古建筑廳堂內(nèi)外、露天園景、小品、植被、花隱園、荷花池、三個湖景等不同類型的園林美學(xué)景觀要考慮到其中的統(tǒng)一關(guān)系，力求在表現(xiàn)上將園林景觀和文人思想結(jié)合起來.

2.5在選擇圖像采集角度時，要考慮到使用的機器鏡頭不是帶有變形功能的，如廣角鏡頭、魚眼鏡頭等皆不做考慮，因為這些鏡頭的使用會使得物體的真實度產(chǎn)生嚴(yán)重差值，故建議使用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭.在使用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭時，在圖像采集過程中要考慮對所有需采集的園林建筑組群的對象確定一個統(tǒng)一的光照時間和視平線.另外還要注意幾個問題：

（1）在時間處理方面：盡量避開清晨、正午和黃昏，這三個時間段由于光照的角度使得在成像時會產(chǎn)生一些對比太強或者對比太弱的效果.要確實一個特定的時間，使得日光能成一定角度進入到CCD芯片中，一般情況下選擇光照方向以45°左右為宜，拍攝時間考慮為上午9點到11點、下午3點到5點比較適合.同時在拍攝的后期圖像處理中也可適當(dāng)增加一定的立體效果；

（2）在拍攝取景方面：對每個同一角度的圖像采集都要多拍幾張圖像，確保有清晰的圖像；每個同一角度的圖像采集最好要有固定拍攝器材的工具，確保在每次采集圖像時位置不會發(fā)生偏移.對于全景連續(xù)性的的圖像采集最好有部分圖像相互重合，這樣是為了更好地確保在后期修剪時方便圖像的拼接整合；

（3）采集圖像的器材必須是高像素，確保圖像出圖效果的清晰度，高像素的圖像能更好地運用于計算機數(shù)字化媒體軟件中；

（4）在圖像采集過程中要有連接順序，采集圖像要一組一組地進行，盡量避免東一張西一張的情況出現(xiàn).在后期的圖像導(dǎo)入中，建立個體相關(guān)文件夾，將圖像進行分組、編號，加入一些背景信息，便于快速查找及增加這一部分的知識內(nèi)容和背景構(gòu)成.

2.6采集圖像數(shù)據(jù)的整理及歸納

在數(shù)據(jù)整理階段要考慮所使用軟件的專業(yè)性，常用的有3DMAX，AUTOCAD及PHOTOSHOP等.采用專業(yè)性強的后期處理軟件有助于在處理大信息文件的時候也能確保文件的較高的真實性效果，并且相對保證文件中丟失信息不多.雖然專業(yè)的軟件能提高計算機數(shù)字化的工作成效，但是在這部分還需要注意的是：

要注意通道和色階的關(guān)系：在后期處理中將一些遮蓋到主建筑物的無關(guān)信息其摳出，統(tǒng)一調(diào)整建筑物的相互關(guān)系；

要注意采集圖像的色彩范圍：在不同場景的圖像采集過程中，必然會發(fā)生拍照時間的不一致性和角度的不一致性，會出現(xiàn)冷暖光場景的不一致性，這就需要后期在色彩處理中要做調(diào)整將圖像色光統(tǒng)一起來；

要注意采集圖像的像素性：由于是要將現(xiàn)實園林景觀通過電子器材完整還原到模擬數(shù)字空間中，所以在圖像采集時要考慮到圖像的完整性，用相對較高的ISO設(shè)置及無損的RAW存儲格式，確保出圖時圖像質(zhì)量完整性.

要注意采集圖像的畫幅完整性：在圖像拼接過程中，要使用大分辨率的圖像對接技術(shù)，確保在2張圖像的對接時能產(chǎn)生最佳的無差別效果；

要注意采集圖像的多維性：在最后的數(shù)字虛擬現(xiàn)實制作階段，將專業(yè)軟件運用其中，在拼接后通過對場景的渲染，最終形成光、聲、影三位一體的效果整體統(tǒng)一數(shù)字三維場景.

2.7認(rèn)真做好現(xiàn)代計算機數(shù)字化技術(shù)和古代可園優(yōu)秀園林藝術(shù)的有機結(jié)合

計算機數(shù)字化技術(shù)是一種現(xiàn)代科學(xué)表現(xiàn)技術(shù)，運用它的目的是為了更好地表現(xiàn)可園優(yōu)秀園林藝術(shù)風(fēng)貌和內(nèi)在精神.必須做到根據(jù)內(nèi)容的需要來運用這種現(xiàn)代表現(xiàn)技術(shù).通過利用計算機進行數(shù)字化處理，結(jié)合光電再現(xiàn)技術(shù)，實現(xiàn)對可園園林所在時空的一切聲音、文字、圖像和數(shù)據(jù)的編碼和解碼.做到可園實際建筑藝術(shù)的空間三維影像再現(xiàn)，實現(xiàn)聲音、圖像和色彩的的完美結(jié)合.把靜態(tài)的園林建筑和動態(tài)的場景變換結(jié)合起來，把對可園歷史沿革的介紹和展現(xiàn)古代園林藝術(shù)的時代意義結(jié)合起來.特別要注意的是在制作時要突出可園作為古代園林建筑藝術(shù)的“這一個”本身所具有的特點.這里我們認(rèn)為主要做到兩點.第一，要凸現(xiàn)可園小中見大，渾然一體的建筑風(fēng)格.使人領(lǐng)略可園占地僅三畝三，但卻有1樓、6閣、5亭、6臺、5池、3橋、19廳、15房，通過130余道式樣不同的大小門及游廊、走道聯(lián)成一體，四通八達(dá)，布局有如三國孔明的八陣圖.沿著暗中通明、高低回轉(zhuǎn)的環(huán)碧廊，可通游全園，若逢雨天，也不需雨具的特有的建筑特色.[2]第二，要突出展示可園作為嶺南畫派藝術(shù)淵藪的重要地位.除建筑藝術(shù)之外，可園最能載入史冊的是它對嶺南畫派的重要貢獻.嶺南畫壇先師居廉、居巢作為園主張敬修的幕賓，曾在可園的草草草堂客居多年，創(chuàng)立花鳥畫中的撞粉、撞水法.因此，我們在運用計算機數(shù)字化技術(shù)揭示可園藝術(shù)內(nèi)涵的時候，就要注意對“二居”在可園留下的遺跡如雙清室中五彩玻璃上的篆字詩、至今猶存的可園門窗花楣木椅所作之畫以及利用草草草堂設(shè)立的陳列室中，常年展出的“二居”以及張氏族人的書畫作品著重進行介紹.

3計算機數(shù)字化時代可園園林美學(xué)的傳播與發(fā)展思考

縱觀當(dāng)今全國的文化藝術(shù)景觀，利用基于計算機三維現(xiàn)實空間的基礎(chǔ)上采用高動態(tài)光照渲染技術(shù)（HDR）實現(xiàn)的全景圖像實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）的映射作品還不算多，雖然有些地方有一些階段性的工作，也取得了一定的成效，但是將整個園林美學(xué)建筑群做統(tǒng)一虛擬空間實現(xiàn)的工作還是比較少.取可園作為一個試驗點，對某地的園林美學(xué)的建筑藝術(shù)做一個完整性的映射，有著重要的意義.在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，設(shè)計者置身于一個相對真實的模擬空間，是對園林景觀設(shè)計能夠突破“平面、里面、剖面”的常規(guī)模式，讓設(shè)計者從各個不同的角度直觀地面對設(shè)計對象、更加深入地研究環(huán)境中個設(shè)計要素及空間之間的關(guān)系和比例.[3]這一工作最大的好處在于，既把相關(guān)的數(shù)據(jù)信息納入計算機，實現(xiàn)電子信息的深度存儲和快速傳播，又節(jié)省了每年數(shù)據(jù)變化之后的大量的紙張的浪費，節(jié)約了成本，保護了環(huán)境.另一方面，在整個園林美學(xué)的傳播過程中，用戶可以在基于云技術(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持下，通過點擊某個想要了解的對象，進入到更深層次的信息數(shù)據(jù)庫，快速了解某一對象的時代背景，建筑藝術(shù)風(fēng)格、地理位置、范圍尺度等一系列信息.

隨著科技的日新月異，計算機科學(xué)的深度發(fā)展，基于計算機基礎(chǔ)的各種空間虛擬現(xiàn)實技術(shù)會更進一步的鋪開，這對于用戶通過網(wǎng)絡(luò)互連直