引言
意大利拉奎拉大学的“运用信息与通信技术创新城市规划”（INCIPICT）+5G跨学科项目，旨在通过先进的信息技术手段，推动拉奎拉市在2009年地震后的智慧城市转型。自2017年起，项目进一步扩展至5G技术的应用研究。本文将详细介绍该项目中涉及文化遗产价值化的具体活动，特别是利用移动增强现实（AR）技术对历史城市建筑遗产和城市空间进行虚拟重建的创新实践。
项目背景与目标
项目背景
2009年4月6日，意大利中部的拉奎拉市遭受了一场6.3级的强烈地震，造成了严重的人员伤亡和财产损失。这场灾难不仅破坏了城市的基础设施，还严重损毁了许多历史建筑和文化遗产。为了应对这一挑战，拉奎拉大学启动了INCIPICT项目，旨在通过信息与通信技术（ICT）创新城市规划，实现城市的智慧化转型。
项目目标
INCIPICT项目的总体目标是通过科学研究和技术应用，帮助拉奎拉市在灾后重建过程中实现智慧城市的愿景。项目不仅关注基础设施的恢复和升级，还特别强调文化遗产的保护和价值化。自2017年起，项目进一步拓展至5G技术的应用研究，探索其在智慧城市建设和文化遗产保护中的潜力。
文化遗产价值化的具体活动
移动AR应用的开发
INCIPICT项目的一个重要组成部分是利用移动AR技术对历史城市建筑遗产和城市空间进行虚拟重建。研究团队开发了一款移动AR应用程序，用户可以在历史中心区域自由移动，并通过智能设备实时查看多媒体信息和3D重建图像。这些图像可以叠加在当前的实景上，无需二维码或其他物理标识。
虚拟重建的应用场景
圣巴西利奥修道院广场
- 背景：圣巴西利奥修道院广场是拉奎拉市历史中心的一个重要区域，曾因1703年的地震受损，后经多次重建和改造。
- 虚拟重建：研究团队通过对历史地图、文本和图像资料的深入研究，创建了17世纪圣巴西利奥修道院广场的3D模型。用户可以通过AR应用程序，站在历史上的卡斯奇纳大街（Via Cascina）和帕加尼卡大街（Via Paganica）上，实时查看16、19世纪的广场景象。
圣萨尔瓦多医院
- 背景：圣萨尔瓦多医院位于拉奎拉市中心，经历了多次改建和扩建。20世纪初，该地区的建筑结构和绿地分布发生了显著变化。
- 虚拟重建：研究团队创建了20世纪圣萨尔瓦多医院的3D模型，展示了1931-1934年间的建筑配置。用户可以通过AR应用程序，查看医院在不同历史时期的面貌，了解其变迁过程。
用户体验与评估
为了评估AR应用的效果，研究团队邀请了20岁左右的年轻人体验该应用程序，并完成了详细的调查问卷。问卷分为四个部分：
- 基础调查：了解用户对数字遗产主题的已有了解和相关体验。
- AR和VR体验：评估用户使用AR和VR的具体体验。
- 可视化内容：探讨用户对可视化内容的关注程度和文化储备。
- 结论性问题：收集用户的总体反馈和建议。
调查结果显示，尽管用户对技术并不十分熟悉，但他们对社交媒体和数字环境非常适应。混合现实的观看方式引起了用户的浓厚兴趣，特别是在与可视化内容相关的控制性问题上，证明了AR技术在凸显建筑遗产方面的有效性。未来，项目计划用更多的多媒体内容丰富可视化，并邀请不同年龄和文化背景的人群参与测试。
建筑与城市遗产
遗产的概念与定义
《巴拉宪章》
《巴拉宪章》（The Burra Charter）是澳大利亚遗产委员会制定的一份重要文件，它基于“遗产”的概念，界定了“地方”（place）的概念。《宪章》指出，地方是指一个从地理上界定的区域，可以包括元素、物体、空间和景观。地方可能具有有形和无形的两个维度，文化意义体现在地方本身及其结构、环境、使用、关联、意义、记录、相关的地方和相关的物体中。一个地方对不同的个人或群体可能有一系列的价值，人的责任在其中非常重要。
《世界遗产文化景观》
联合国教科文组织的《世界遗产文化景观》指出，非物质文化遗产是传统的，同时也是活态的。它不断地被重新创造，并主要通过口头传播。在非物质文化遗产领域，很难使用原真性（authenticity）一词，一些专家建议不要在活态遗产（living heritage）方面使用该词。数字遗产已经变得举足轻重，它根据遗产“实体数字化”（phygital）的发展路线，不仅与无形领域相结合，还与有形领域结合起来。
案例分析：塞莱斯蒂尼亚宽恕庆典
“塞莱斯蒂尼亚宽恕庆典”（Perdonanza Celestiniana）是一个典型的非物质文化遗产案例。这项仪式和庆祝活动自1294年以来不间断地流传至今，为整个社区和拉奎拉市的辖区提供了连续感和文化认同。这些仪式和庆祝活动离不开实体及其环境背景，这一点在穿越城市街道的游行队伍和在五月山圣母大教堂举行的仪式中得到充分体现。只有在这座还留存着制定该仪式的教皇塞莱斯廷五世坟墓的教堂里，这些仪式才能得以实现。有形层面与无形层面是不可分割的。
建筑遗产的可视化战略
3D建模与可视化
在建筑遗产领域，图像的生成源自复杂的信息系统的可视化，其中许多系统是空间形态的（3D模型）。随着3D数字建模技术的普及，考古学者率先体验了用虚拟来展示考古发现和重建不再存在的配置。这些尝试引发了人们对基于计算机的可视化应用潜力的思考。
《伦敦宪章》与《塞维利亚准则》
《伦敦宪章：关于基于计算机的文化遗产可视化》（The London Charter）和《关于国际虚拟考古的塞维利亚准则》（Principles of Seville）是两个重要的指导文件。《伦敦宪章》具有普遍和跨学科的价值，旨在为文化遗产研究与交流中使用的基于计算机的可视化方法和成果建立准则。《塞维利亚准则》提出了考古学的指导方针，特别强调“透明性”原则，即所有基于计算机的可视化必须是透明的，可以由其他研究人员或专业人员进行检验。
建筑遗产模型的创建
建筑遗产模型植根于建筑调查，是一个对知识进行历史批判性处理的过程。创建这些模型需要对建筑文物的特点、历史及建筑价值进行解释。考古学领域和建筑学领域在方法论、具体关注点、表现策略、所表现的遗产特征以及文献资料等方面存在诸多不同。然而，两者都依赖于历史批判性研究，通过3D建模技术将离散的二维表述转化为三维连续体。
两个案例分析
案例一：圣巴西利奥广场
历史背景
20世纪之前，圣巴西利奥广场和圣阿涅塞（St. Agnese）两座修道院构成了一个大的开放性空间。该地区通过从卡斯奇纳大街（Via Cascina）和帕加尼卡大街（Via Paganica）延伸出的小道与历史中心相连。1703年地震后，两座修道院的配置被更新，圣彼得和尼科洛·德拉·根卡（St. Pietro e Nicolò della Genca）小教堂被拆除。《拿破仑法典》的实施和意大利王国的统一进一步改变了这些建筑的用途。
虚拟重建
研究团队通过对历史地图、文本和图像资料的深入研究，创建了17世纪圣巴西利奥广场的3D模型。用户可以通过AR应用程序，站在历史上的卡斯奇纳大街（Via Cascina）和帕加尼卡大街（Via Paganica）上，实时查看16、19世纪的广场景象。此外，还对不再存在的或已经被改造的建筑物进行了可视化，如前医院的配置（16、18、19世纪）。
案例二：五月山圣母堂
历史背景
五月山圣母堂是“塞莱斯蒂尼亚宽恕庆典”仪式中的关键建筑，其配置基本保持中世纪的风貌。20世纪70年代初，为了将教堂恢复到一个假设的中世纪外观，修复过程中拆除了原本的巴洛克结构。基于对当前教堂的数字调查，研究团队创建了一个巴洛克结构主殿的3D模型。
虚拟重建
用户可以通过AR应用程序，动态地、实时地查看与移动设备所拍摄的内容相关的信息，实现对圣母堂的可视化和评价，以讲述它的历史。未来的研究路线将涉及用户对这些观看效果的评价，邀请不同年龄层和文化背景的人群参与体验并回答调查问卷，以评估这种通过AR应用讲述历史的方法的有效性。
总结
构建智慧城市的传统路径侧重于基础设施网络，现在发展到了文化层面，而“智慧城市”的概念正在向“智慧场所”转变。从操作上来说，“智慧/智能”要求将“对象物”与传感器统合，以信息丰富它们，使它们能够与环境和人实现互动。尤其是混合现实的应用，允许在建筑物和周围环境中添加多媒体信息，从而在完全尊重艺术作品的历史物质性的前提下支持更先进系统的发展。
拉奎拉大学的研究团队通过INCIPICT项目，利用移动AR技术对历史城市建筑遗产和城市空间进行虚拟重建，旨在“增强”拉奎拉的文化、建筑和城市遗产。该应用可实施于城区和特定的室内空间，通过实时叠加其历史形态的3D虚拟重建，来讲述古迹遗址和场所的历史。其必要的条件是建筑历史配置的3D科学模型，必须依据对现状的调查和历史文献资料进行严格建构。总体目标是为历史中心区域配置一座“数字博物馆”，城市本身被设置为一个博物馆，人们可以通过穿行其空间和参观建筑而自由获得信息。
我们相信，建筑在时间的推移中经历了不断被改变和分层，是导致其当前形态和带来当下文化的那些思想的见证。它们体现了自身有形的价值，同时也是无形价值的一面镜子。在建筑遗产领域，特别是在建筑和城市领域，随着时间推移所发生的变化可以通过3D模型来展示，这些模型需要基于科学的研究与建模过程来创建。增强现实和混合现实的可视化提供了一个机会，可以在智能设备屏幕上显示建筑物经历的改造并叠加在当前视野上，与现存文物产生关系，以突出其历史。移动AR让每个人都有机会与建筑文物进行全景式的实时互动。此外，移动AR技术允许在没有任何物理互动的情况下实现信息的可视化，例如不需要插入传感器，甚至连带二维码的表格或说明都不需要，也就是不使用任何额外物质系统，从而促进对建筑遗产本身的尊重。外墙或建筑空间是建筑3D模型图像直接叠加的目标，这就支持了对历史建筑的解释。通过这种方式，信息和通信技术可以支持智能遗产发展的新进程，也可以支持遗产的智能解释和展示。
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