黄浣尘
（华南师范大学，广东 广州 520631）
摘 要：中国的园林艺术历史悠久，有着光辉的历史，在整个园林美术的设计中，各种文化名园不乏其中.本文选取了岭南四大名园之一的可园作为代表，运用计算机虚拟现实系统，通过调查的一系列的数据采集成果，实现对可园形成一个虚拟现实的映射，为中国古代园林美学的普及和发展做前期有效尝试.
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关键词 ：园林美学；可园；虚拟现实技术
中图分类号：TU986 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2015）01-0013-03
中国的园林艺术历史悠久，有着光辉的历史，在整个园林美术的设计中，充分融合了中国灿烂悠久的文化，形式鲜活，神韵优美，神形兼备，其中不乏各种文化名园.
作为岭南园林的代表作之一的东莞可园，与顺德清晖园、佛山梁园、番禺余荫山房合称清代粤中四大名园.被称之为“可羡人间福地，园夸天上仙宫”.因其历史久远，产生了许多优美的故事.园林始建于清朝道光三十年（公元1850年），因园内建筑多以“可”字命名，故称可园.随着社会和科技的巨大发展，新时期数字化时代给可园这个古老而美丽的园林注入了新的活力，借助计算机技术和艺术的充分融合能帮助人们更好地了解想要观照的物体的多元内容.
1 计算机数字化时代可园布置背景
随着计算机的普及使用，整个数字化时代都在向前发展，早前以印刷术为媒介的宣传主编被当今数字化生活所替代，人们坐在家中就可以通过计算机了解到想看的景观风貌.随着科技日新月异地发展，众多归属艺术类别的文化景观也被结合了科技因素，各地的现实园林建筑也被翻致到计算机当中，数字化技术使得的园林美学的内容得以广泛传播.基于各地的数字化工作都在展开此种情况，我们认为，对于可园的数字化工作，可以基于两个方面，一是在基于计算机三维现实空间的基础上采用高动态光照渲染技术（HDR）的全景图像实现虚拟现实技术（VR）的映射；另一方面是通过计算机建造可园建筑群的完整档案，形成图形图像、文字史料及声音观感的统一，真实建筑与数字建模呼应的传播与发展体系，以求达到多维统一的效果.
虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界（Virtual World）的计算机系统.虚拟世界是全体虚拟环境(Virtual Environment)或给定仿真对象的全体.虚拟环境是由计算机生成的、通过视、听、触觉等作用于用户，使其产生身临其境的感觉的交互式视景仿真.[1]2008年我国第一部虚拟现实作品《紫禁城》的完成，对后期的园林美学景观的数字化建设起到了一个奠基作用，使得可园作为园林美学的代表之一在计算机数字化时代有新的发展，同时也为其他的园林美学景观起到一个借鉴作用.并在此基础上将虚拟园林美学的艺术性、功能性、生态性发展到一个统一的高度.
2 计算机数字化时代可园布置技术实现
针对岭南园林的不同建筑形态，在计算机数字化建模要从多方面开展技术实现，针对不同的建筑群的主要功能，要考虑到特定的因素氛围.可园的数字媒体传播与发展的显示实现必须有几个方面的准备基础：
2.1 构思与现实准备
在针对计算机数字技术园林艺术的技术表现上要充分把中国文人思想的独特情怀描绘其中，“一花一世界，一叶一菩提”.中国人不仅从简简单单的花和叶中看出了世界的发展规律，并且中国文人还把植物中的“梅兰竹菊”也深刻地反映出了文人思想、文人意识的体现.所以，在中国的建筑中，特别是园林建筑中，一个植物群的位置安排一方面是根据风水和环境的布置需要，另一方面也体现出了当时的设计者对建筑中要求表现出自身人格的文化需要.
作为中国园林美学的南方代表，可园的建筑风格与北方园林建筑中的紫翠房、环碧楼、大琉璃宝殿有不同之处，走进园林所看到的了艺术风格都是南方婉约式的山水构成之展现，同时又独具岭南特色，艳丽多彩、纤巧繁缛.所以在构思方案形成以后要开始收集准备可园的相关资料，进行实地考察之后作出分析.要充分了解可园的历史、文化和艺术背景，对园内的楼阁、亭台、池、桥等一系列园林美学景观作出严密的现场考察，设计实施方案，在绘制基本图形时也应考虑后期可以根据CAD及3D渲染等软件作出相应的数字景观建模等.
2.2 采用高分辨率的图形采集器材采集图像
根据虚拟现实技术的要求，数字图像的展现过程应该是显示一种360°的全方位真实现实场景，为了把握物体再现的最大真实，在图像采集的过程中除了要考虑高分辨率的数字采集器材外，还要考虑统一时间的光照效果.众所周知，在成像过程中CCD/CMOS面积越大，捕获的光越多，感光性能越好，获得的真实程度也就越高.所以，在图像采集时和成像后都应当采用RAW格式来采集和无损储存，可以保证数字图像的最大质量，以求在计算机媒体中得到最好的效果.
2.3 数字采集的规划范围及时间节点
在进行数字采集时，应考虑到艺术与科技相结合的这一工作的全面性.故在图像采集时还要考虑到该园林是否为修缮后的情况，如果是，则要比较修缮前后其中园林景观发生变化的地方数据差值是否过大，如果差值过大要对比园中其他建筑部分进行园林建筑调整，以求达到与原来景观部分统一，以其最大化的求得园林景观艺术效果的整体一致.
2.4 在具体数据采集时，还要考虑可园的建筑安排，据了解，可园的景观和功能分为东南门厅建筑群、西部楼阁建筑群及北部厅堂建筑群三大部分，每个建筑组群都要考虑一个主要的建筑，通过主体辐射的方式将周边的环境、各建筑之间的位置、建筑群体的数量等规划出来，对于可园内部古建筑厅堂内外、露天园景、小品、植被、花隐园、荷花池、三个湖景等不同类型的园林美学景观要考虑到其中的统一关系，力求在表现上将园林景观和文人思想结合起来.
2.5 在选择图像采集角度时，要考虑到使用的机器镜头不是带有变形功能的，如广角镜头、鱼眼镜头等皆不做考虑，因为这些镜头的使用会使得物体的真实度产生严重差值，故建议使用标准镜头.在使用标准镜头时，在图像采集过程中要考虑对所有需采集的园林建筑组群的对象确定一个统一的光照时间和视平线.另外还要注意几个问题：
（1）在时间处理方面：尽量避开清晨、正午和黄昏，这三个时间段由于光照的角度使得在成像时会产生一些对比太强或者对比太弱的效果.要确实一个特定的时间，使得日光能成一定角度进入到CCD芯片中，一般情况下选择光照方向以45°左右为宜，拍摄时间考虑为上午9点到11点、下午3点到5点比较适合.同时在拍摄的后期图像处理中也可适当增加一定的立体效果；
（2）在拍摄取景方面：对每个同一角度的图像采集都要多拍几张图像，确保有清晰的图像；每个同一角度的图像采集最好要有固定拍摄器材的工具，确保在每次采集图像时位置不会发生偏移.对于全景连续性的的图像采集最好有部分图像相互重合，这样是为了更好地确保在后期修剪时方便图像的拼接整合；
（3）采集图像的器材必须是高像素，确保图像出图效果的清晰度，高像素的图像能更好地运用于计算机数字化媒体软件中；
（4）在图像采集过程中要有连接顺序，采集图像要一组一组地进行，尽量避免东一张西一张的情况出现.在后期的图像导入中，建立个体相关文件夹，将图像进行分组、编号，加入一些背景信息，便于快速查找及增加这一部分的知识内容和背景构成.
2.6 采集图像数据的整理及归纳
在数据整理阶段要考虑所使用软件的专业性，常用的有3D MAX， AUTO CAD及PHOTOSHOP等.采用专业性强的后期处理软件有助于在处理大信息文件的时候也能确保文件的较高的真实性效果，并且相对保证文件中丢失信息不多.虽然专业的软件能提高计算机数字化的工作成效，但是在这部分还需要注意的是：
要注意通道和色阶的关系：在后期处理中将一些遮盖到主建筑物的无关信息其抠出，统一调整建筑物的相互关系；
要注意采集图像的色彩范围：在不同场景的图像采集过程中，必然会发生拍照时间的不一致性和角度的不一致性，会出现冷暖光场景的不一致性，这就需要后期在色彩处理中要做调整将图像色光统一起来；
要注意采集图像的像素性：由于是要将现实园林景观通过电子器材完整还原到模拟数字空间中，所以在图像采集时要考虑到图像的完整性，用相对较高的ISO设置及无损的RAW存储格式，确保出图时图像质量完整性.
要注意采集图像的画幅完整性：在图像拼接过程中，要使用大分辨率的图像对接技术，确保在2张图像的对接时能产生最佳的无差别效果；
要注意采集图像的多维性：在最后的数字虚拟现实制作阶段，将专业软件运用其中，在拼接后通过对场景的渲染，最终形成光、声、影三位一体的效果整体统一数字三维场景.
2.7 认真做好现代计算机数字化技术和古代可园优秀园林艺术的有机结合
计算机数字化技术是一种现代科学表现技术，运用它的目的是为了更好地表现可园优秀园林艺术风貌和内在精神.必须做到根据内容的需要来运用这种现代表现技术.通过利用计算机进行数字化处理，结合光电再现技术，实现对可园园林所在时空的一切声音、文字、图像和数据的编码和解码.做到可园实际建筑艺术的空间三维影像再现，实现声音、图像和色彩的的完美结合.把静态的园林建筑和动态的场景变换结合起来，把对可园历史沿革的介绍和展现古代园林艺术的时代意义结合起来.特别要注意的是在制作时要突出可园作为古代园林建筑艺术的“这一个”本身所具有的特点.这里我们认为主要做到两点.第一，要凸现可园小中见大，浑然一体的建筑风格.使人领略可园占地仅三亩三，但却有1楼、6阁、5亭、6台、5池、3桥、19厅、15房，通过130余道式样不同的大小门及游廊、走道联成一体，四通八达，布局有如三国孔明的八阵图.沿着暗中通明、高低回转的环碧廊，可通游全园，若逢雨天，也不需雨具的特有的建筑特色.[2]第二，要突出展示可园作为岭南画派艺术渊薮的重要地位.除建筑艺术之外，可园最能载入史册的是它对岭南画派的重要贡献.岭南画坛先师居廉、居巢作为园主张敬修的幕宾，曾在可园的草草草堂客居多年，创立花鸟画中的撞粉、撞水法.因此，我们在运用计算机数字化技术揭示可园艺术内涵的时候，就要注意对“二居”在可园留下的遗迹如双清室中五彩玻璃上的篆字诗、至今犹存的可园门窗花楣木椅所作之画以及利用草草草堂设立的陈列室中，常年展出的“二居”以及张氏族人的书画作品着重进行介绍.
3 计算机数字化时代可园园林美学的传播与发展思考
纵观当今全国的文化艺术景观，利用基于计算机三维现实空间的基础上采用高动态光照渲染技术（HDR）实现的全景图像实现虚拟现实技术（VR）的映射作品还不算多，虽然有些地方有一些阶段性的工作，也取得了一定的成效，但是将整个园林美学建筑群做统一虚拟空间实现的工作还是比较少.取可园作为一个试验点，对某地的园林美学的建筑艺术做一个完整性的映射，有着重要的意义.在虚拟现实环境中，设计者置身于一个相对真实的模拟空间，是对园林景观设计能够突破“平面、里面、剖面”的常规模式，让设计者从各个不同的角度直观地面对设计对象、更加深入地研究环境中个设计要素及空间之间的关系和比例.[3]这一工作最大的好处在于，既把相关的数据信息纳入计算机，实现电子信息的深度存储和快速传播，又节省了每年数据变化之后的大量的纸张的浪费，节约了成本，保护了环境.另一方面，在整个园林美学的传播过程中，用户可以在基于云技术数据库系统的支持下，通过点击某个想要了解的对象，进入到更深层次的信息数据库，快速了解某一对象的时代背景，建筑艺术风格、地理位置、范围尺度等一系列信息.
随着科技的日新月异，计算机科学的深度发展，基于计算机基础的各种空间虚拟现实技术会更进一步的铺开，这对于用户通过网络互连直接观察到想要了解的某地的现实景观有极大的帮助，通过此模拟基础，既使得属于艺术范畴的园林美学得到了进一步发展，实现艺术与科技的相融合；同时在一定意义上也促进了整个民族文化的多元化发展及传播.
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参考文献：
〔1〕韦有双，杨湘龙.王飞虚拟显示与系统仿真[M].北京:国防工业出版社,2004.
〔2〕360百科http://baike.so.com/doc/5832588.html.
〔3〕袁刚.三维虚拟大师VRP在园林景观设计中的应用[J].中国园艺文摘，2013（12）.135.