吳雨潞

摘要： 中國傳統(tǒng)木構(gòu)建筑藝術(shù)是我國古代文化的藝術(shù)瑰寶，它經(jīng)歷了三千多年的歷史洗禮，不僅是我國寶貴的物質(zhì)文化遺產(chǎn)，更是人類智慧的結(jié)晶。然而，進(jìn)入新時(shí)代后，大量的新興技術(shù)、新型材料和新的建筑方式的出現(xiàn)使得這種傳統(tǒng)的木構(gòu)建筑藝術(shù)形式面臨淘汰的危機(jī)，筆者希望運(yùn)用基于RFID卡的“虛實(shí)交互”技術(shù)給傳統(tǒng)的木構(gòu)建筑藝術(shù)帶來新的創(chuàng)新路徑。

關(guān)鍵詞：木構(gòu)建筑；木構(gòu)藝術(shù)；實(shí)體控制交互

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，木構(gòu)建筑逐漸被新的建筑形式所取代，并且由于木構(gòu)建筑所需的原材料取材難，木構(gòu)建筑藝術(shù)的技法難，所以學(xué)藝之人越來越少，而且社會(huì)缺乏保護(hù)木構(gòu)建筑藝術(shù)的觀念，導(dǎo)致這門傳統(tǒng)藝術(shù)沒有被很好地傳承下來，但木構(gòu)藝術(shù)作為具有三千多年歷史的歷史文化遺產(chǎn)應(yīng)該得到社會(huì)的重視和保護(hù)。本文希望通過基于RFID卡的“虛實(shí)交互”技術(shù)，研究技術(shù)與傳統(tǒng)文化融合的新方式，希望為木構(gòu)建筑藝術(shù)形式找到一種新的表現(xiàn)形式和表達(dá)方式將木構(gòu)建筑藝術(shù)更好地傳承發(fā)揚(yáng)下去。

一、中式傳統(tǒng)木構(gòu)建筑藝術(shù)

（一）木構(gòu)藝術(shù)起源

我國木構(gòu)建筑藝術(shù)有三千多年的歷史，古代的建筑物都以木結(jié)構(gòu)為主，木構(gòu)建筑早已形成高度成熟的建筑體系。但是在中國歷史發(fā)展的長河中，我國邁入工業(yè)社會(huì)后的建筑風(fēng)格逐漸偏向西方的工業(yè)化風(fēng)格，隨后出現(xiàn)了磚木混合結(jié)構(gòu)、磚石結(jié)構(gòu)的建筑物。與此同時(shí)，對(duì)森林的濫砍濫伐，樹木資源越來越匱乏，使得木構(gòu)建筑最重要的原材料獲取困難以至于木構(gòu)建筑藝術(shù)逐漸沒落。

中式傳統(tǒng)的木構(gòu)建筑藝術(shù)不僅造型多變、結(jié)構(gòu)形式豐富，還形成了獨(dú)特的藝術(shù)風(fēng)格。它復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)凝聚著千百年來中國人的智慧，這當(dāng)中的奧妙對(duì)于學(xué)藝者來說并不是一朝一夕就能學(xué)成的。木結(jié)構(gòu)建筑是我國幾千年建筑歷史上最重要的一種結(jié)構(gòu)體系，其中主要包括木梁結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、拱木結(jié)構(gòu)、折板木結(jié)構(gòu)、編制木結(jié)構(gòu)等。但由于現(xiàn)代社會(huì)缺乏對(duì)傳統(tǒng)藝術(shù)的傳承精神，并且許多人都不愿意學(xué)習(xí)這種技藝要求更高的木構(gòu)建造技術(shù)，以至于木構(gòu)建筑藝術(shù)逐漸被人所遺忘。

（二）木構(gòu)藝術(shù)現(xiàn)狀

由大量新興技術(shù)的產(chǎn)生以及社會(huì)的快速發(fā)展帶來的工業(yè)化趨勢是不可避免的，木構(gòu)建筑已經(jīng)很難在當(dāng)下的建筑工程中出現(xiàn)，并且這種建筑形式所用的木材料“取材難”“運(yùn)輸難”再加上木構(gòu)技藝“學(xué)藝難”的特點(diǎn)導(dǎo)致木構(gòu)藝術(shù)逐漸被新的建筑形式取代。另外，當(dāng)今社會(huì)人類對(duì)木構(gòu)藝術(shù)認(rèn)知不全面，大多數(shù)人會(huì)認(rèn)為木結(jié)構(gòu)建筑相比工業(yè)建筑來說更容易著火、不防潮、不耐久、不牢固。事實(shí)上木構(gòu)建筑已經(jīng)超越了單純的建筑工藝的領(lǐng)域，古人做了大量的嘗試為我們留下了這么重要的藝術(shù)瑰寶，我們更應(yīng)該轉(zhuǎn)變思想將如此寶貴的藝術(shù)傳承發(fā)揚(yáng)下去。

二、基于RFID系統(tǒng)的交互技術(shù)研究

（一）運(yùn)用“虛實(shí)交互”技術(shù)來展現(xiàn)傳統(tǒng)木構(gòu)藝術(shù)

隨著當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，新興技術(shù)的快速迭代，我們應(yīng)該利用技術(shù)方面的優(yōu)勢來解決傳統(tǒng)木構(gòu)建筑藝術(shù)所面臨的問題。本文研究了通過引入新的RFID“虛擬成像”交互技術(shù)，來探索傳統(tǒng)文化與新興的技術(shù)載體結(jié)合的方式，希望可以發(fā)揮技術(shù)方面的優(yōu)勢來發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)文化，達(dá)到讓整個(gè)社會(huì)重新認(rèn)識(shí)木構(gòu)建筑藝術(shù)重要性的目的，共同推動(dòng)木構(gòu)建筑藝術(shù)在中國的發(fā)展。

（二）RFID交互技術(shù)概述

本文所運(yùn)用到的超高頻射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）系統(tǒng)是通過一個(gè)RFID接觸開關(guān)將每個(gè)標(biāo)有RFID標(biāo)簽的實(shí)體模塊切分成兩部分，即藍(lán)牙天線和芯片，然后將磁性連接器與每個(gè)模塊部件聯(lián)合，如圖1。當(dāng)藍(lán)牙天線和芯片連接時(shí)，一個(gè)帶有相關(guān)ID信息的交互事件就被傳送到顯示屏幕上并且呈現(xiàn)出虛擬的畫面。目前，RFID傳感技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于被動(dòng)標(biāo)記對(duì)象的位置移動(dòng)檢測，如圖2。通過將微型處理器和傳感器模塊嵌入實(shí)體模塊中，并且每個(gè)的模塊系統(tǒng)都可以進(jìn)行動(dòng)作捕捉，就可以呈現(xiàn)出虛擬的圖形畫面。

（三）技術(shù)展望

經(jīng)過對(duì)超高頻射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的分析，基于RFID卡的“虛實(shí)交互”技術(shù)已經(jīng)十分成熟并且相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)大范圍地普及。超高頻射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的交互式構(gòu)件系統(tǒng)可以將交互技術(shù)與實(shí)體模塊結(jié)合運(yùn)用在木構(gòu)建筑中進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出一種具備實(shí)時(shí)虛擬建模功能的預(yù)制木構(gòu)建筑搭建系統(tǒng)。此類方法可以解決目前傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)搭建的難題，即可以通過虛擬成像來檢測木構(gòu)建筑在搭建過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及安全性來提高前期的預(yù)制成功率。這樣對(duì)于學(xué)藝者來說可以更加直觀地學(xué)習(xí)到木構(gòu)建筑的搭建知識(shí)，還可以保護(hù)木材資源并且增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。

三、運(yùn)用研究

（一）概念設(shè)計(jì)

經(jīng)過前期對(duì)傳統(tǒng)木構(gòu)建筑藝術(shù)以及相關(guān)技術(shù)研究，為了解決當(dāng)前木構(gòu)建筑藝術(shù)所面臨的一些難題，針對(duì)這些研究結(jié)果，筆者得出的方案研究思路是將現(xiàn)有的超高頻射頻識(shí)別（RFID）交互技術(shù)與實(shí)體模塊相結(jié)合運(yùn)用在傳統(tǒng)的木構(gòu)建筑中，并且在屏幕上呈現(xiàn)出相對(duì)應(yīng)的虛擬木結(jié)構(gòu)建筑物的畫面，這樣以便觀察木構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和整體形態(tài)。

（二）技術(shù)應(yīng)用

在技術(shù)應(yīng)用章節(jié)中，本文引用了比較有代表性的案例來具體闡述該技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用過程。

RFID系統(tǒng)不僅可以定位每個(gè)實(shí)體模塊的位置，也可以追測到相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，這種技術(shù)適用于大部分物理實(shí)時(shí)建模及虛擬圖像成形的交互功能。圖3中的案例是被一個(gè)被平均分為3×6的網(wǎng)格平面，并且其中不同的實(shí)體模塊代表著相對(duì)應(yīng)的虛擬人物或者部分建筑材料結(jié)構(gòu)，使用者堆疊不同的實(shí)體模塊的同時(shí)屏幕內(nèi)可以同時(shí)構(gòu)建虛擬畫面場景，實(shí)現(xiàn)基本的實(shí)時(shí)建模功能，如圖3所示。

圖4演示了一個(gè)桌面高塔防御游戲，其中投影桌被布置成一個(gè)虛擬成像的平面，還包含了若干個(gè)由RFID系統(tǒng)構(gòu)成的實(shí)體模塊。實(shí)體模塊被固定在桌面上的不同位置，根據(jù)實(shí)體模塊所投射出的影像，并且?guī)讉€(gè)模塊和一個(gè)按鈕部件被分配給兩個(gè)玩家進(jìn)行游戲，這些部分代表不同進(jìn)攻武器。在游戲中，玩家會(huì)攻擊對(duì)面玩家，因此，玩家必須有效部署武器來擊敗對(duì)方。玩家通過在目標(biāo)位置放置一個(gè)武器格來攻擊敵人，在另一個(gè)格上疊加一個(gè)武器格來升級(jí)武器，或者在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候按下按鈕來引爆炸彈。

（三）展示效果

該案的設(shè)計(jì)中設(shè)想是結(jié)合前文對(duì)RFID技術(shù)的應(yīng)用分析，筆者希望將此技術(shù)運(yùn)用在傳統(tǒng)木構(gòu)建筑中，更好地呈現(xiàn)木構(gòu)建筑藝術(shù)形態(tài)。即在若干個(gè)實(shí)體模塊中置入RFID傳感芯片，并且每個(gè)模塊都可以生成相對(duì)應(yīng)的木構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)，然后再進(jìn)行各種模塊間的堆疊拼湊，便可以在虛擬畫面中呈現(xiàn)出建筑物的整體樣式以及相互之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，如圖5—6所示。這種實(shí)體模塊與虛擬交互技術(shù)結(jié)合的方式，不僅可以使得在構(gòu)造木構(gòu)建筑物的前期工作中勘測出某些結(jié)構(gòu)的不合理性和安全隱患等問題，還可以讓人直觀地感受到木構(gòu)建筑地形態(tài)和藝術(shù)魅力。

本文提出這種基于RFID卡的“虛實(shí)交互”技術(shù)與木構(gòu)建筑藝術(shù)結(jié)合的方法，它的優(yōu)勢在于利用新興交互技術(shù)更能直觀地觀測木構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及建筑結(jié)構(gòu)所存在的問題從而加以改進(jìn)，并且在一定程度上減少了原材料的浪費(fèi)。這是一種新的技術(shù)嘗試和藝術(shù)形式表達(dá)，筆者希望通過現(xiàn)代科技的運(yùn)用，可以更好地保護(hù)和發(fā)揚(yáng)我國寶貴的木構(gòu)建筑藝術(shù)文化，使如此重要的文化瑰寶不會(huì)在歷史的長河中被人們遺忘。

四、結(jié)語

如今，虛實(shí)交互技術(shù)與實(shí)體模塊結(jié)合的應(yīng)用十分廣泛，比如Mix Reality技術(shù)的出現(xiàn)打破了虛擬與現(xiàn)實(shí)的固有界限，它不僅是AR與VR結(jié)合的新型交互方式，還提供了一種全新的交互體驗(yàn)。從交互技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新角度來看，虛擬畫面與現(xiàn)實(shí)世界并不是兩個(gè)單獨(dú)的個(gè)體，二者從一定程度上可以進(jìn)行結(jié)合，并且生成一種全新的交互方式。文中所提到的基于RFID卡的交互技術(shù)的不斷成熟和創(chuàng)新，所涉及的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用在中式傳統(tǒng)木構(gòu)建筑藝術(shù)上，筆者認(rèn)為是一種全新的嘗試。因?yàn)槲覈哪緲?gòu)建筑藝術(shù)聚集著祖先的智慧，已經(jīng)成為我國最重要的物質(zhì)文化瑰寶，我們不應(yīng)該遺忘這些藝術(shù)文化的存在。所以通過這種全新的技術(shù)創(chuàng)新，研究實(shí)體控制交互技術(shù)與傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的結(jié)合，不僅是對(duì)實(shí)體交互技術(shù)的延伸應(yīng)用，還是木構(gòu)建筑藝術(shù)發(fā)展歷程中的創(chuàng)新里程碑。因此筆者希望研究虛擬交互技術(shù)與實(shí)體模塊結(jié)合應(yīng)用在中式傳統(tǒng)木構(gòu)建筑中，可以改變當(dāng)前木構(gòu)建筑文化的現(xiàn)狀，并且可以將木構(gòu)建筑文化傳承發(fā)揚(yáng)下去。

參考文獻(xiàn)

[1]藍(lán)茜，張海燕.近現(xiàn)代中國木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展與展望[J].智能建筑與智慧城市，2020（1）：44-47.

[2]周睿.我國現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展趨勢分析[J].四川建材，2020，46（2）：56-57.

[3]肖長永，蔣華，朱菁.現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑在中國的發(fā)展[J].產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究，2019（4）：102-103.

[4]HSIEH M J，LIANG R H，HUANG D Y，et al.RFIBricks：interactive building blocks based on RFID[C].New York：Proceedings of the 2018 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems，2018.