非遗“榫卯技艺”介绍及相关数字化案例分享

传统榫卯技艺依靠两个木制构件之间的连接，结构的巧妙限制了木件之间的活动，不采用其他金属钉以及胶水，使得木构件易于拆卸。可拆卸的特性便于修缮，若建筑和家具部分构件损坏只需要更换损坏部分，降低成本。

随着国内工业化进程的不断发展，榫卯结构因其制作复杂、原料、拆卸、维修、运输等因素不能很好地适应现代工业生产模式。现今非遗传承得到重视，需要看到传统榫卯技艺的继承发展迫切需求，以及对传统榫卯技艺进行可视化传承研究的必要性。

1.利用计算机辅助设计来实现传统榫卯技艺可视化

在传统榫卯技艺传承过程中可以使用技术手段建造3D模型为基础，将传统榫卯构造、形态等特征抽象出来，建立数字模型，并将其呈现在计算机屏幕上，实现三维数据的转换。通过计算机辅助设计可视化设计，使人们能够更加直观、深入地了解传统榫卯的构造和特点，最大限度降低用户的认知成本，并对传统榫卯技艺有一个更好的传承与创新效果。

2.利用虚拟现实技术实现传统榫卯技艺可视化

利用虚拟现实技术实现传统榫卯技艺可视化是一种模拟现实世界的技术，利用数字技术再现，可以用于保存、传承和展示文化、历史、技艺或其他重要知识方式。

首先，收集和记录传统榫卯技艺的内容，包括文字、图像、音频和视频，通过邀请专家和传承人员提供知识、技能和经验，以确保内容的准确性和完整性。

其次，通过创建虚拟现实环境，以模拟实际场景，例如历史场景、工坊、博物馆或文化遗产地点，使用3D建模技术来建立虚拟文物、工具、建筑和角色，以在虚拟环境中呈现传统技艺和文化元素。

最后，设计用户交界面和控制方式，以便用户利用虚拟现实手柄、头戴式显示器、手势识别等技术沉浸式体验，极大的改变传统榫卯技艺在时间和空间上传播的局限性。

整体上，通过开发导览系统和建立管理系统，定时更新内容维护和整合多媒体内容，增加互动学习和培训等内容帮助用户认识、丰富、学习传统技艺，进而实现传统榫卯技艺的可持续发展。

3.借助网络平台实现传统榫卯技艺传承

借助短视频拍摄和新媒体平台实现传统榫卯技艺传承，在新媒体发展迅猛时代背景下，想要传播好传统榫卯技艺就应与时俱进，在传播过程中融入新媒体元素，应用新手段、使用新技术、探索新路径、创造新理念。想要高质量传承和弘扬传统榫卯技艺，就要充分发掘新媒体平台线上传播的优势。

为了更好地对传统榫卯技艺进行可视化传承，目前主要通过拍摄图片及录制视频等方式对传统榫卯工艺的制作流程、选材、制作、安装以及表面处理进行可视化研究，将隐性知识显性化，并构建出全新的传统榫卯技艺可视化数据库，并借助互联网+的力量，打造“互联网+传统榫卯技艺传承”的跨界融合发展的传承路径，有效实现传统榫卯技艺的活态传承。

由于传统榫卯结构形式繁多，结构复杂，不利于机械化、自动化生产，一般都是通过匠人的纯手工制作，且制作工艺复杂且细节讲究，需要经验丰富的手工艺人花费一定的时间加工制作完成。

在当代社会中，技艺传承由单线变为多线，技术垄断被打破，可以在教学过程中以建构主义迁移理论为指导，将传统榫卯技艺转化为全面和系统的可视化资料，引导学生对旧有传统的学习，来提升学生的学习迁移能力，进而有助于整个工业文明的提升，具体如图1所示。

图1 传统榫卯技艺传承的可视化研究方法

1.构建传统榫卯技艺系统化数据库

构建系统化的传统榫卯技艺数据库是需要大量时间和资源的，但通过系统化的数据库可以直观有效地记录和传承传统榫卯技艺，同时在此基础上便于对传统榫卯技艺进行系统和直观的研究、教育和保护。传统榫卯技艺系统化数据库主要通过3个步骤对其进行构建：

1）确定整理收集目标，包括技艺的历史、技术细节、传承者、相关文化背景等相关内容，面向非遗技艺的相关文档、照片、视频、音频和其他原始资料素材进行收集整理；

2）通过传统榫卯技艺传承者以视频等形式记录详细的信息，对于收集到的历史文化资料、大师作品以图文或文本等形式呈现；

3）以收集到的原始资料素材进行加工和编辑，通过内容相关度进行系统性重组、整合构建数字化档案和数据库，具体如图2所示。

图 2 传统榫卯技艺系统化数据库的构建

2.传统榫卯技艺数字化建模

传统榫卯结构的数字化建模可以帮助人们更加直观地了解其结构和构造方式，同时也可以为传统榫卯结构的保护和传承提供参考。传统榫卯结构通过数字化建模来达到可视化的方法，主要是通过计算机图形学等技术手段，以物体的几何元素为基础，来构建出传统榫卯结构模型，通过创建点、线、面的坐标与位置来创建模型，通过调整各个元素的坐标数字，然后通灵活地分配到各个视图区域修改，进而完成传统榫卯结构的三维建模。三维模型将传统榫卯结构的构造、形态等特征抽象出来，通过建立数字模型，并将其呈现在计算机屏幕上，以便人们能够更加直观、深入地了解榫卯结构的构造和特点，具体如图3所示。

图 3 传统榫卯技艺数字化建模

具体来说，数字化建模的方法可以分为以下几个步骤：

1）搜集传统榫卯结构的资料和图纸，进行细致的研究和分析；

2）基于搜集到的资料，使用计算机辅助设计软件，对传统榫卯结构进行三维建模，包括建立榫头、榫眼、榫座等细节。

在模型制作中可以设置适当的材质和光照等参数，使模型更加真实、逼真，并通过对模型进行渲染和后期处理，使模型的效果更加直观和具有艺术感。通过数字化建模，人们可以从多个角度、多个层面全面了解榫卯结构的构造和特点，同时也为相关的保护和传承工作提供了重要参考依据，通过数字化技术手段，使传统榫卯结构的构造和特点得到更加直观、深入地展示，同时也为相关的保护和传承工作提供了更好的基础和条件；

3）通过三维打印技术，快速将传统榫卯结构的数字模型转化为实际的模型，帮助人们更加直观地观察和学习其结构和构造方式，具体如图4所示。

3.应用虚拟现实技术

虚拟现实技术可通过以下几个步骤来实现榫卯结构的可视化：

1）基于数字化建模的结果，将传统榫卯结构建立为虚拟现实中的三维模型；

2）应用虚拟现实技术，将传统榫卯结构的三维模型与虚拟现实设备进行连接；

3）利用虚拟现实设备让用户进入到虚拟世界中，实时与传统榫卯结构进行交互和操作。

根据用户的需求和操作，实时调整模型的参数和光照效果，使用户得到更加真实、逼真的体验。通过虚拟现实技术，人们可以更加直观、真实地了解传统榫卯结构的构造和特点。同时，虚拟现实技术还可以让用户亲身体验传统榫卯结构的建造和拆卸过程，加深对其特点和构造的认识。此外，通过虚拟现实技术，还可以将传统榫卯结构与其他文化元素、历史背景等相结合，实现多元化的展示和演示，使传统榫卯结构的意义和价值更加丰富和深刻。