Badania nad cyfrowym projektowaniem ceramicznego spichlerza z okresu dynastii Han oparte na doświadczeniu miniatury

Dlaczego małe starożytne budowle mają dziś znaczenie

W muzeach w całych Chinach zwiedzający mogą zobaczyć małe gliniane wieże, które niegdyś stały w grobach z okresu dynastii Han. Te ceramiczne modele spichlerzy to nie tylko urokliwe miniatury: są wskazówkami, jak ludzie 2 000 lat temu wyobrażali sobie idealne domy, bezpieczeństwo żywnościowe i życie pozagrobowe. Skryte za szkłem, z wyblakłymi kolorami i zamkniętymi wnętrzami, trudno je w pełni pojąć. Badanie pokazuje, jak narzędzia cyfrowe i rzeczywistość wirtualna mogą ożywić te starożytne modele, przekształcając kruche relikty w doświadczenia pozwalające przechadzać się po historii w skali zabawki.

Od odkryć grobowych do modeli cyfrowych

Badacze skupili się na ceramicznych modelach spichlerzy wydobytych w Jiaozuo w centralnej części Chin, regionie bogatym w znaleziska z okresu dynastii Han. Ponieważ żadne pełnowymiarowe drewniane budowle z tamtej epoki nie przetrwały, te gliniane modele stanowią rzadkie okno na dawną architekturę i wierzenia. Zespół zgromadził ponad 90 zdjęć z raportów wykopaliskowych, katalogów muzealnych, baz internetowych i fotografii terenowych, po czym zawęził zbiór do 84 dobrze udokumentowanych przykładów. Przeanalizowali trzy typowe formy — zespoły z dziedzińcem, połączone pawilony oraz wysokie spichrze — aby zbudować jasny obraz typowych kształtów, proporcji i schematów dekoracyjnych, które mogły posłużyć jako podstawa wiernej cyfrowej rekonstrukcji.

Odczytywanie kształtów, wzorów i wyblakłych kolorów

Aby przekształcić statyczne fotografie w spójny projekt 3D, zespół rozłożył każdą ceramiczną budowlę na wizualne składniki. Śledzili kontury na wielu przykładach, by dojść do typowych sylwetek, a następnie skatalogowali powtarzające się ornamenty: geometryczne pasy, wijące się smoki, tygrysy, drzewa i postacie ludzkie opowiadające historie na ścianach. Te wzory to nie tylko dekoracja; wskazują na wierzenia dotyczące ochrony, deszczu i obfitości. Ponieważ warunki pochówku i czas zniszczyły farby, badacze sięgnęli po analizę kolorów. Wykorzystując metody grupowania komputerowego, wydobyli główne barwy z relatywnie dobrze zachowanych fragmentów. Dominują czerwień, biel i czerń, z fioletami i zielenią jako akcentami. W myśli Han kolory te łączyły się z życiem, śmiercią i równowagą sił we wszechświecie. Poprzez korekcję jasności i kontrastu w ustawieniu wirtualnym zespół starał się przybliżyć, jak oryginalne wieże mogły wyglądać po świeżym wypaleniu i intensywnym malowaniu.

Budowa modułowej wirtualnej wieży

Wiele ceramicznych budowli Han było wykonanych z powtarzalnych części, podobnie jak zabawki konstrukcyjne. Rzemieślnicy produkowali standardowe moduły — dziedzińce, bramy, mury, korytarze i układane piętra — które można było łączyć na różne sposoby. Badacze odzwierciedlili tę logikę w projekcie cyfrowym. Wybrali szczególnie złożoną siedmiopiętrową wieżę spichrzową z dobudówką boczną jako główny przypadek. Opierając się na pomiarach z trzech podobnych znalezisk, sprawdzili i skorygowali opublikowane wymiary, by zapewnić wiarygodne proporcje. Następnie zbudowali model 3D piętro po piętrze, rozwinęli jego powierzchnie i zastosowali odtworzone wzory i kolory jako cyfrowe „skórki”. Aby zachować wrażenie gliny, dodali subtelne ślady zużycia, chropowatość i efekty starzenia, oraz ostro oświetlili model, by detale takie jak kroksztyny, okna i pasy malowideł były wyraźnie czytelne na ekranie.

Wejście do środka w miniaturowej skali

To, co wyróżnia projekt, to nie tylko model, lecz sposób, w jaki odwiedzający go doświadczają. W rzeczywistości ceramiczne wieże są zamknięte, z jedynie niewielkimi otworami powstałymi w procesie wypalania. W wersji wirtualnej zespół zaprojektował wewnętrzne schody, przejścia i pomieszczenia, którymi może poruszać się malutki awatar. Każde piętro ma funkcję: dolne kondygnacje przechowują zboże, kondygnacje środkowe służą strażnikom i graczom planszowym, górne poziomy pełnią rolę miejsc odpoczynku i punktów obserwacyjnych. Postać o kreskówkowym stylu, wzorowana na strojach i fryzurach z dynastii Han, ale mierząca w stosunku do budynku zaledwie około ośmiu centymetrów, pełni rolę przedstawiciela użytkownika. Zakładając zestaw VR, uczestnicy prowadzą tę miniaturową postać przez strukturę, wspinają się po schodach, zaglądają przez balustrady i odkrywają malowidła oraz rzeźby z bliska — coś niemożliwego przy prawdziwych, kruchych artefaktach.

Sprawdzanie, czy immersja uczy lepiej

Aby ustalić, czy to „doświadczenie miniatury” rzeczywiście poprawia uczenie się, badacze porównali je z tradycyjną ekspozycją cyfrową. Osiemdziesiąt dorosłych ochotników podzielono na dwie grupy. Jedna grupa eksplorowała siedmiopiętrową wieżę w VR, kontrolując małego awatara i poruszając się po wnętrzu. Druga grupa oglądała statyczne obrazy 3D i teksty objaśniające na ekranie, bez możliwości wejścia do modelu. Po jednakowym czasie eksploracji obie grupy oceniły swoje doświadczenie i odpowiedziały na pytania o strukturę i znaczenie budowli. Grupa VR zgłosiła znacznie większe zaangażowanie i satysfakcję z interakcji, a także częściej prawidłowo opisywała organizację pięter wieży i znaczenie dekoracji. Testy statystyczne wykazały, że te różnice nie były przypadkowe; im aktywniej ludzie eksplorowali, tym lepiej zdawali się rozumieć.

Ożywianie przeszłości dla wszystkich

Dla osób niezaznajomionych z tematem praca ta pokazuje, jak stare gliniane modele mogą stać się żywymi, eksplorowalnymi przestrzeniami zamiast odległych ciekawostek za szkłem. Poprzez staranną rekonstrukcję kształtów, kolorów i wzorów, a następnie umożliwienie użytkownikom zamieszkania budowli jako małemu gościowi, projekt zamienia abstrakcyjną wiedzę o architekturze i wierzeniach Han w intuicyjną, przestrzenną opowieść. Wyniki sugerują, że takie miniaturowe światy wirtualne mogą równocześnie respektować naukową dokładność i ułatwiać przyswajanie starożytnej kultury, oferując muzeom i miejscom dziedzictwa praktyczny sposób ochrony kruchych obiektów przy jednoczesnym zaproszeniu współczesnej publiczności do spaceru, wspinaczki i zabawy w przeszłości.

Cytowanie: Liu, Y., Lyu, X., Zhang, X. et al. Research on the digital design of Han Dynasty pottery granary building based on miniature experience. npj Herit. Sci. 14, 104 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02367-0

Słowa kluczowe: wirtualne dziedzictwo, dynastia Han, ceramiczny spichlerz, immersyjne VR, cyfrowa rekonstrukcja