數(shù)字博物館“遺址再現(xiàn)”融入虛擬現(xiàn)實游戲化呈現(xiàn)的意義與實踐

王高遠(yuǎn) 盧姍 溫雅

【摘 要】 本文通過數(shù)字博物館“遺址再現(xiàn)”的場景繪制、場景模型、場景漫游和創(chuàng)作過程的介紹，展現(xiàn)其融入虛擬現(xiàn)實游戲化呈現(xiàn)的意義在于：將虛擬現(xiàn)實游戲和遺址再現(xiàn)結(jié)合，全新視角展現(xiàn)遺址場景，提高人們參觀博物館的興趣，以“身臨其境”的方式感知中國文化遺產(chǎn)的魅力。

【關(guān)鍵詞】 虛擬現(xiàn)實;游戲美術(shù);數(shù)字博物館;意義;實踐

一、研究背景

習(xí)近平總書記在中共中央政治局第十二次集體學(xué)習(xí)時講話提到：“在5000多年文明發(fā)展過程中，中華民族創(chuàng)造了博大精深的燦爛文化，要使中華人民最基本的文化基因與當(dāng)代文化相適應(yīng)、與現(xiàn)代社會相協(xié)調(diào)，以人們喜聞樂見、具有廣泛參與性的方式推廣開來，把跨越時空、超越國度、富有永恒魅力、具有當(dāng)代價值的文化精神弘揚開來?！眰鹘y(tǒng)文化是一個民族具有傳承性質(zhì)的生活文化，涵蓋了各個方面，從衣食住行到文字語言行為，再到宗教哲學(xué)、民間工藝等。五千年的歷史孕育了博大精深的中國傳統(tǒng)文化，在新時代它又將以一個怎樣的表現(xiàn)形式展現(xiàn)在世人眼前，成為需要研究的課題。

在博物館的數(shù)字化進(jìn)程中，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將遺址再現(xiàn)，可以將遺址立體化，有助于人們切身感受其中蘊藏的文化底蘊，引導(dǎo)人們重新回望歷史。傳統(tǒng)展覽方式一般是實物展覽配上展覽說明，這些展陳方式缺乏一定的互動性。如何讓人們游覽時感受更具有震撼感的穿透力？在尊重歷史的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理虛構(gòu)，以傳統(tǒng)文化為紙，以游戲藝術(shù)為筆，吸收中國傳統(tǒng)文化藝術(shù)的營養(yǎng)，以數(shù)字化游戲化的方式向大眾宣傳中國傳統(tǒng)文化，是我們探索的方法之一。進(jìn)一步，將中國傳統(tǒng)文化元素與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合，可以使其不受博物館或文化遺址的地理位置和時間空間的限制。

二、“遺址再現(xiàn)”向數(shù)字化游戲化和虛擬現(xiàn)實沉浸式體驗轉(zhuǎn)變

數(shù)字化游戲化，不僅是娛樂化，更是未來生活方式的趨勢，讓更多參與者感受到視聽、情感等體驗。數(shù)字化游戲化在教育、娛樂、心理體驗等領(lǐng)域已經(jīng)取得了相當(dāng)巨大的成就，“遺址再現(xiàn)”實驗進(jìn)一步挖掘數(shù)字化游戲化的感染力與沉浸性，更大地提高文化遺址體驗感。

虛擬現(xiàn)實，其強(qiáng)大的沉浸性體驗已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，基于虛擬現(xiàn)實（vimml realuy）的交互游戲也逐漸豐富。對于需要修復(fù)和保護(hù)的文物，可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對采集的模型進(jìn)行修復(fù)模擬，測試修復(fù)的概念和模式，確定修復(fù)方案，然后進(jìn)行實際修復(fù)，以提高文物保護(hù)和修復(fù)的準(zhǔn)確性。這對于古建筑等不可移動文物的恢復(fù)尤為重要。利用VR技術(shù)和高速三維掃描設(shè)備，可以快速對需要修復(fù)和復(fù)原的古建筑建立詳細(xì)的立體影像，提供準(zhǔn)確的定量分析，建立三維數(shù)據(jù)庫，保存文物建筑的各種空間關(guān)系，為選擇最佳的古建筑修繕保護(hù)方案提供視覺和數(shù)據(jù)方面的直觀依據(jù)。

近年來，為了突破和提高博物館的展覽水平，提高普通觀眾的參觀熱情和求知欲望，我國一些科普類博物館已率先使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，為虛擬現(xiàn)實技術(shù)在博物館中的應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。例如，首都博物館利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以1：1的比例構(gòu)建一個虛擬空間，并以虛擬空間的形式呈現(xiàn)在觀眾面前。虛擬現(xiàn)實技術(shù)特點及優(yōu)勢主要有以下幾個方面;一是真實感立體感更強(qiáng)，可以通過各種角度觀察世界并在其中用個人習(xí)慣的速度去漫游。與二維游戲或動畫對比，三維游戲能讓人輕松跨過一些場景中的障礙。二是沒有軌跡和規(guī)律的束縛，多變性隨意性強(qiáng)。傳統(tǒng)文化的加入為虛擬現(xiàn)實的制作提供了豐富多元的素材，同時虛擬現(xiàn)實也打破了傳統(tǒng)博物館展覽展示的困境。三是實體博物館受到空間的限制可容納的觀眾數(shù)有限，而且深度游覽一個博物館需要幾天甚至幾周的時間，這對游客來說都是限制。還有的游客看到某件十分感興趣的物品想實際感受，但出于對文物的保護(hù)這顯然是被禁止的。在虛擬博物館中，觀眾則可以不受地理位置、時間的限制，通過一定的設(shè)備，觸摸、放大觀察文物。

三、數(shù)字博物館“遺址再現(xiàn)”融入虛擬現(xiàn)實游戲化呈現(xiàn)的意義與實踐——以大唐曲江池遺址復(fù)原動畫為例

盛唐時期是中國古代歷史上最為輝煌的文化時期之一，通過將大唐曲江池遺址復(fù)原使盛唐氣象再現(xiàn)，從而讓更多年輕觀眾了解盛唐時期的古都長安。讓優(yōu)秀的中國傳統(tǒng)文化不再塵封于歷史，而會以一種嶄新的姿態(tài)出現(xiàn)在世人面前，吸引更多的年輕人關(guān)注并喜愛傳統(tǒng)文化。

1、場景繪制

從中國傳統(tǒng)文化藝術(shù)中的傳統(tǒng)建筑和美術(shù)色彩等汲取營養(yǎng)繪制場景原畫，參考中國傳統(tǒng)園林、寺廟、皇城、道觀以及國畫、壁畫、彩塑等藝術(shù)方面，盡量了解當(dāng)時人們的居住環(huán)境和生活氛圍，并使用游戲原畫設(shè)計方法體現(xiàn)中國風(fēng)氣質(zhì)。

2、場景模型

參考大量文獻(xiàn)并到陜西省歷史博物館等多地實地考察，并考慮到實際制作難度，在細(xì)節(jié)上進(jìn)行調(diào)整。在場景模型搭建中，仔細(xì)考慮建筑房屋和各種樹木的比例及細(xì)節(jié)，并考慮了唐朝建筑整體呈紅色基調(diào)木質(zhì)結(jié)構(gòu)和深綠色或灰黑色磚瓦頂部結(jié)構(gòu)。為了能夠在后續(xù)的VR環(huán)節(jié)運行順利，在制作過程中，將模型的簡易化面數(shù)盡量做到最低，以達(dá)到資源占用度最低的要求。在模型展uv方面，也是同樣盡量節(jié)省uv空間做到資源利用最大化。在貼圖制作方面，考慮對稱制作，以達(dá)到資源利用率最高，節(jié)省貼圖大小，不需要太過精細(xì)，色調(diào)大體一致即可。對于模型的制作，則利用3DMAX三維建模軟件，貼圖方面，利用PS以及BP進(jìn)行貼圖繪制。場景拼接中，考慮到土地顏色、建筑顏色、樹木及天空顏色等色調(diào)，大致相同。為了讓畫面更富生動性，曲江池中的水、樹、草、花等則利用unity軟件進(jìn)行制作，再加入風(fēng)力系統(tǒng)以達(dá)到隨風(fēng)擺動的效果。

3、場景漫游

VR類場景漫游離不開Unity3D引擎軟件進(jìn)行各種模型的整合。在引擎中進(jìn)行地形的編輯，比如地圖邊界、海拔的高低。團(tuán)隊事先規(guī)劃好湖泊山石及幾處建筑群大致分布。再將模型導(dǎo)入引擎，調(diào)整大小比例和各種位置，盡量達(dá)到資源重復(fù)利用以便節(jié)省空間。房屋、建筑、湖泊、樹木、山石等大致擺放完成，添加第一人稱視圖腳本，添加主燈光以實現(xiàn)燈光和陰影感知。最重要的是在第一人稱視角下的主攝像機(jī)添加引擎自帶的視覺效果插件以達(dá)到柔和唯美的視覺效果。同時還添加了燈光強(qiáng)化、柔和、增強(qiáng)色調(diào)等一系列視覺插件，最終呈現(xiàn)出以暖色調(diào)為主的大唐曲江池遺址復(fù)原動畫。此為視覺效果最終呈現(xiàn)的重要一環(huán)，不斷進(jìn)行調(diào)試，修改各項參數(shù)，最終達(dá)到較為滿意的視覺效果。樹木隨風(fēng)擺動，光線從樹葉中投下來的時候，觀眾終于可以感受到唐朝曾經(jīng)的絢爛。

4、創(chuàng)作過程

前期的創(chuàng)作過程分為三個階段。第一階段，確定選題。以盛唐時代為背景，融入游戲美術(shù)的遺址再現(xiàn)設(shè)計。第二階段，搜集與資料整理。查閱盛唐時期的人文歷史、風(fēng)俗習(xí)慣、建筑形制等相關(guān)文字及圖片資料。第三階段，實地考察。走訪陜西歷史博物館、西安博物院和大明宮遺址公園等，從唐墓壁畫、盛唐文物和復(fù)原模型等處尋找出處，建立表現(xiàn)大唐曲江池遺址復(fù)原動畫的作品基調(diào)。

后期創(chuàng)作過程分為兩個階段。第一階段，模型貼圖制作完成后，將其導(dǎo)入unity3D引擎，加入燈光、動作等等，模擬自然世界，還原大唐曲江池繁華景象。第二階段，架設(shè)攝影機(jī)，在引擎中實現(xiàn)在地圖中的跑動。

綜上，AR、VR等技術(shù)在博物館的應(yīng)用可以使文物“活起來”，使觀眾不再受地域和時間的限制，就可以感受文化遺產(chǎn)的魅力。隨著觀眾的知識水平與知識結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、旅游業(yè)的持續(xù)高溫和觀眾素質(zhì)提升，人們對博物館的展陳內(nèi)容及效果都有了更高的要求。數(shù)字博物館“遺址再現(xiàn)”融入虛擬現(xiàn)實游戲化呈現(xiàn)，有助于傳播中華文明，講好中國故事，具有較強(qiáng)的實踐意義。

【參考文獻(xiàn)】

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[2] 崔麗.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在三維游戲設(shè)計中的開發(fā)與實現(xiàn)[j].電視技術(shù)期刊，2018.05.

[3] 劉慧.VR與AR技術(shù)對數(shù)字媒體藝術(shù)的影響[j].科技傳播，2016.23.62-63.

【作者簡介】

王高遠(yuǎn)，西北大學(xué)藝術(shù)學(xué)院本科生，研究方向：動畫與游戲美術(shù).

盧 姍，西北大學(xué)藝術(shù)學(xué)院本科生，研究方向：動畫與游戲美術(shù).

溫 雅，西北大學(xué)藝術(shù)學(xué)院副教授，研究方向：動畫與視覺傳達(dá)設(shè)計、文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展.