工业遗产景观数字化构建的思路和方法

 

杨树浦发电厂工业遗产景观数字化构建的思路在于突破时空约束，为用户搭建体验虚实共生的数字交互平台（图3）。具体而言，即数字化重建杨树浦发电厂多个历史时期的生产场景，并将其嵌入到现实的发电厂中。

 

用户基于数字身份，通过线上线下多种形式，漫游、观察乃至创作发电厂景观，在价值的时空矩阵中持续丰富遗产价值，从而在经济、社会和文化等多个维度推动工业遗产的可持续活化。本研究主要采用记录、设计、阐述、传播的技术手段，初步整理出“要素孪生—元素再生—虚实相生—活化共生”4步工业遗产景观数字化构建方法。

 

 

记录价值要素，是景观数字化的构建基础。依据工业遗产的历史价值、科技价值、社会价值和艺术价值，审视工厂的历史和当下，真实完整的记录能够映射其历史演变过程的有形和无形的价值要素，形成工业遗产景观的信息库。

 

通过现场调研、史料研读和口述采访等方式，笔者梳理记录了杨树浦发电厂在不同历史时期所呈现出的场地、建筑、设备和植被等有形价值要素，以及事件、人物、制度和技术突破等无形价值要素及相关信息。例如，解读遥感图像和历史地图，得出工厂自东北向西南的扩建过程；比对历史图片，总结出卸煤地点从老码头到出水浜再到西岸码头的空间转换过程；同老工人访谈，发现105m高的钢板烟囱、老汽机房、工人大厦等是重要的记忆点；分析厂志中的大事记，提取出从烧煤到燃油的工艺转变，以及从英制、美制到国产机组的设备升级等技术信息。

 

进一步，在“历史-当下”和“有形-无形”2个维度上建立起杨树浦发电厂的价值矩阵，将所记录的价值要素及相关信息归入其中（图4），“数字孪生”发电厂历史变迁中产生的价值要素。

 

 

将价值要素设计成景观元素，制作景观数字空间的构成部分。从价值矩阵出发，以边界为轮廓、道路为骨架、建筑为肌理，建设发电厂的数字基座。进一步将经过设计的景观元素纳入数字基座的时空网格框架中。

 

从可获取最早的1913年杨树浦发电厂的总平面图出发，在ArcGIS平台上，针对所选历史时期重现设计景观元素。首先，通过史料研读厘清工厂边界：北侧洞庭路和西侧杨树浦路没有明显变化，南侧在1949年前延伸至腾越路并保持至今，东侧岸线于出水浜和西岸码头处略有进退。其次，识别工业建筑的矢量足迹（footprint）。在遥感图像中，工业建筑物因其体量、高度和屋顶颜色等特征，比道路更易识别，由此提取不同历史时期的建筑矢量足迹，反映出“留-改-拆”的建筑肌理演变。最后，补充厂区路网，结合各年份的遥感图像和总平面图，绘制主要道路和铁轨等，完成数字基座建设。

  

 

进而，从老照片、生产记录和口述资料中找出工业设施、绿地、水体、煤场、建筑形式和立面材质等相关信息，采集老职工和专业人员对空间的不同感知点[37]。在数字基座的时空网格框架下，将价值要素设计成模型、动画等可呈现、可体验的景观元素（图5）。

 

 

整合景观元素、复原历史场景是景观数字化的雏形。将模型、图像、文字、音频等景观元素呈现形式置入不同历史时期的数字基座中，模拟复原历史上的生产场景，并同现实场景相互嵌套、互为补充。

  

 

明晰杨树浦发电厂各类景观元素的“出现”和“消亡”时间，据此将其分别整合到4个历史时期中。基于游戏引擎，通过三维建模、烘焙贴图、骨骼动画制作、音频制作、实时渲染、文字对话框等手法，动态复原工厂历史上的生产场景，包括建筑物的形式、吊车装卸煤的动作、机组运转的轰鸣、说明性文字，以及光影、气候和季节等环境变化。上述景观元素亦被赋予出现的“地点”“年份”“形式”“接触方式”和“激发前提”等参数。结合现实世界中被保留下来的烟囱、滨水步道、老汽机房等工业遗产核心物件，制定虚实相生的景观体验节点、路线和地域，丰富虚拟空间的层次和内涵（图6、7）。

 

场景复原应以阐述工业遗产价值内涵为首要目标。鉴于历史资料缺失、信息不完整技术呈现能力有限等现实挑战，需要甄选出工业遗产的核心价值，同时适当采取艺术化的处理手段，在真实感和体验感之间寻求更好的平衡。

 

 

活化，是工业遗产景观数字化构建的最终目标。制定数字平台中的空间、行为、规则和记忆，借助线上线下人景互动、人机合一的沉浸体验旅游、自由参与的文化创意活动，以及可交易的数字资产等特征，使工业遗产景观价值获得具身传播的能力，从而在现实世界和虚拟世界之间，基于遗产价值形成经济活动，为其可持续活化提供路径。

 

于杨树浦发电厂而言，分别运用AR和VR2种模式，构建兼顾线下和线上的工业遗产景观数字化平台。在线下，用户使用手持移动设备，通过APP的形式，体验不同历史时期的工业景观。借助机器视觉和对象动态追踪注册技术，虚拟景观深度嵌入现实景观。用户通过移动自身位置来体验变化的呈现内容，并可以获取详尽的解析资料。在线上，用户下载PC端软件，通过创建虚拟身份登录数字交互平台。用户可以在4个历史时期自由切换，随意探寻电厂的每一个角落，参与补充工业遗产信息，同其他用户交流并组织社群，开发虚拟旅游产业，在虚拟厂房中举办会议、演唱会或私人展陈等虚拟商娱或教育研学活动，完成虚拟任务的LBS游戏，购买数字藏品，创作电厂主题的电影、动漫和游戏等。这些线下线上联动的模块，共同构成工业遗产景观数字化平台（图8）。

 

通过架构虚实共生的数字交互平台，衔接现实世界和虚拟世界，可以催化工业遗产的资源转化，包括发展数字文旅产业以激发经济价值，凝聚虚拟社群、重塑社会网络以激发社会价值，采用二次创作等方式创新文化价值等，最终为工业遗产景观迈向可持续活化提供路径。

 

5结语

 

本研究从工业遗产的价值重现入手，结合虚实共生的数字技术及交互平台，拓展了工业遗产数字景观的内涵，探讨了工业遗产景观数字化构建的思路转变。以上海市杨树浦发电厂为样本，通过记录价值要素、设计景观元素、复原阐述生产场景、赋予具身传播能力，重现工业遗产的价值，整合转换为景观特征，进而提出了“要素孪生—元素再生—虚实相生—活化共生”4步工业遗产景观数字化的构建方法。鉴于笔者在计算机和人工智能学科专业技术能力有限，本研究更侧重于展望模式和梳理方法，部分技术环节尚待进一步攻关。

 

值得强调的是，工业遗产景观数字化构建的最终目的仍然是服务现实世界，通过价值重现，更好地实现工业遗产的保护和再利用。因此，应当强化VR互动、线上线下联动，通过数字文旅、虚拟社群和文化创新等多元形式，为工业遗产景观迈向可持续活化提供路径。

 

虚实共生视角下的工业遗产数字景观发展尚处于起步阶段，数字交互平台抑或是“元宇宙”等概念仍在不断发展，相关应用实践有待探索，具有较大的想象和提升空间，例如如何实现虚拟世界和真实世界之间的价值联结，真实沉浸式地再现历史上已经逝去的工业建筑和生产场景，增强虚拟场景的细节深度和遗产价值阐释之间的联系，以及如何支持公众持续参与工业遗产景观“元宇宙”的创新性构建等，都是后续应当继续思考的重点。