晉侯蘇鐘的互動(dòng)投影設(shè)計(jì)研究

翟恩豪?顧藝

摘 要：數(shù)字化文物保護(hù)，是數(shù)字時(shí)代文化傳承的有效途徑，互動(dòng)投影技術(shù)的虛擬性、交互性和媒體性等特征，為歷史文物數(shù)字化展示提供了技術(shù)支持和傳播思路。本文結(jié)合歷史文物的數(shù)字化展示策略，淺析晉侯蘇鐘數(shù)字化展示的現(xiàn)狀與存在問題，再通過晉侯蘇鐘的數(shù)字化處理，簡(jiǎn)明探析互動(dòng)投影設(shè)計(jì)在數(shù)字化文物保護(hù)中的創(chuàng)新應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化文物保護(hù);晉侯蘇鐘;互動(dòng)投影設(shè)計(jì)

0 引言

隨著數(shù)字化文物技術(shù)的迅速發(fā)展，互動(dòng)投影技術(shù)以其獨(dú)有的互動(dòng)性、綜合性及沉浸感，受到了大眾廣泛的喜愛，互動(dòng)投影展示方式將可能完全取代傳統(tǒng)的文物展示模式。本文以晉侯蘇鐘為主體進(jìn)行研究，從文物的宏觀和微觀層面全方位地記錄其歷史信息，研究互動(dòng)投影技術(shù)在晉侯蘇鐘數(shù)字化展示中的應(yīng)用。

1 晉侯蘇鐘的歷史及現(xiàn)狀分析

1.1 晉侯蘇鐘的淵源及其文化價(jià)值

晉侯蘇鐘總計(jì)16件，其中14件收藏于上海市博物館，其余兩件收藏于山西省博物館，編鐘分兩組，三種式樣，非同時(shí)鑄造，測(cè)音和諧，屬標(biāo)準(zhǔn)配律。此鐘作為西周的“紀(jì)事之鐘”，上有銘文完整地記錄了此鐘的淵源，即“西周三十三年，周厲王命令晉侯蘇討伐東夷，晉侯蘇在接連兩次取得大勝之后，周厲王史無前例地賞賜晉侯蘇兩次，晉侯蘇為弘揚(yáng)周厲王的恩賜，特制此鐘以昭顯周厲王的美德”。這段歷史在史書上并未記載，其最后兩個(gè)編鐘上的銘文記錄著“萬年無疆，子子孫孫永寶茲鐘”這句話，充分證明了晉侯蘇鐘記錄的歷史信息的地位及其價(jià)值所在。

1.2 歷史文物發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，文化的倡導(dǎo)必不可少，在強(qiáng)調(diào)中國(guó)特色社會(huì)主義思想的精神內(nèi)涵的同時(shí)，也要“促進(jìn)中國(guó)優(yōu)秀文化的創(chuàng)新轉(zhuǎn)型與發(fā)展”，隨著我國(guó)不斷地向前發(fā)展，文化的積累與沉淀將更加豐富。

法國(guó)盧浮宮在對(duì)《蒙娜麗莎的微笑》此件歷史文物進(jìn)行展示時(shí)，為了保證其不受環(huán)境因素的影響以及不遭到損壞，將其以數(shù)字化的形式進(jìn)行互動(dòng)展示，不僅保護(hù)了文物本身，而且以全新的數(shù)字化方式進(jìn)行呈現(xiàn)，增添了互動(dòng)娛樂性。

晉侯蘇鐘作為西周時(shí)期青銅器的產(chǎn)物之一，其作用也是承載信息，并且讓后人得以了解歷史。但是，歷史文物在出土之后所接觸到的光線、空氣、微生物、潮濕度等眾多因素，都對(duì)器物本身有著很大的影響，因此歷史文物學(xué)家重新復(fù)制了一組完整的晉侯蘇鐘供人們觀賞與互動(dòng)。然而，這種方式也存在弊端，鑒于此類事情的發(fā)生，圖像、影像技術(shù)手段對(duì)歷史文物進(jìn)行了新的數(shù)字化傳承。

2 互動(dòng)影像技術(shù)在文物保護(hù)方面的作用

2.1 信息儲(chǔ)存方面

互動(dòng)投影技術(shù)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，針對(duì)歷史文物提供了全新的信息采集和記錄的手段，包括平面掃描、立體掃描、全息投影、數(shù)字影像、運(yùn)動(dòng)捕捉等。數(shù)字化的存儲(chǔ)技術(shù)也為歷史文物的保護(hù)提供了更多的保護(hù)手段，通過大型數(shù)據(jù)庫、光盤塔和網(wǎng)絡(luò)連接一系列相關(guān)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史文物信息的有效保護(hù)。

2.2 信息展示方面

歷史文物在發(fā)現(xiàn)與挖掘的過程中，會(huì)根據(jù)環(huán)境的變化從而產(chǎn)生變化，保持原有的形態(tài)與現(xiàn)代化技術(shù)相抵觸，這也是當(dāng)前在歷史文物保護(hù)方面最根本的難題之一?；?dòng)影像技術(shù)通過計(jì)算機(jī)制作的虛擬影像，提供給用戶不僅是視覺上的感官信息，更多是在用戶進(jìn)行交互的同時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸。通過不同投影方式，如地面互動(dòng)、立面互動(dòng)、空中遙指互動(dòng)等，將歷史文物更加多元化地展示在用戶面前。

2.3 互動(dòng)投影技術(shù)在文物保護(hù)中的優(yōu)勢(shì)

互動(dòng)影像技術(shù)在歷史文物展示方面的優(yōu)點(diǎn)，有以下三點(diǎn)：

第一，吸引人流方面，新型互動(dòng)設(shè)備投放產(chǎn)生的效果會(huì)吸引人流，同時(shí)好的互動(dòng)設(shè)計(jì)和藝術(shù)效果為博物館的場(chǎng)景增添互動(dòng)氣氛。

第二，互動(dòng)接觸方面，在參觀者與設(shè)備產(chǎn)生互動(dòng)的情景下，更加人性化，盡可能減少人流量較多對(duì)歷史文物產(chǎn)生的直接影響，以及人與人接觸產(chǎn)生的細(xì)菌傳染。

第三，經(jīng)濟(jì)效益方面，互動(dòng)投影技術(shù)的出現(xiàn)會(huì)提高博物館的互動(dòng)體驗(yàn)娛樂感，并且加深游客對(duì)博物館的印象，博物館在得到客流量的同時(shí)，娛樂了參觀者。

3 晉侯蘇鐘的互動(dòng)投影設(shè)計(jì)

本文對(duì)晉侯蘇鐘互動(dòng)投影設(shè)計(jì)的研究大致分為三個(gè)部分，即前期素材收集、中期影像制作和后期數(shù)字交互設(shè)計(jì)。

3.1 數(shù)字化晉侯蘇鐘的復(fù)原與傳播

中國(guó)文化歷史悠久，歷史文物也是數(shù)不勝數(shù)，許多文物會(huì)因挖掘的時(shí)候未得到及時(shí)的保護(hù)而遭到破壞，并且在復(fù)原處理的過程中會(huì)受到環(huán)境因素的影響。因此，數(shù)字媒體技術(shù)會(huì)作為歷史文物復(fù)原和修復(fù)的首選手段，首先利用三維掃描工具對(duì)重要文物進(jìn)行三維掃描，對(duì)物體進(jìn)行三維重塑。經(jīng)過比對(duì)，用MAYA軟件進(jìn)行晉侯蘇鐘的數(shù)字化修復(fù)，完整地將晉侯蘇鐘的所有銘文及紋樣呈現(xiàn)在三維模型之上。

編鐘的模型制作采用點(diǎn)線建模和多邊形建模，其中用多邊形建模進(jìn)行最后部分的細(xì)化，在制作出編鐘表面紋樣以及銘文之后，對(duì)模型進(jìn)行圓滑處理。模型材質(zhì)繪制，首先在Photo shop繪圖軟件中畫出青銅材質(zhì)，結(jié)合Substance Painter材質(zhì)貼圖軟件，將畫好的青銅材質(zhì)圖導(dǎo)入此軟件中再次調(diào)節(jié)，通過改變材質(zhì)球的漫反射貼圖、高光、光澤度等多種參數(shù)，真實(shí)還原青銅材質(zhì)，再將材質(zhì)球拖拽至三維模型之上進(jìn)行貼合。全部制作完之后，渲染查看整體效果，并將整體導(dǎo)入互動(dòng)投影平臺(tái)設(shè)備當(dāng)中，進(jìn)行不斷的比對(duì)以及修改。

3.2 晉侯蘇鐘歷史數(shù)字動(dòng)畫化

晉侯蘇鐘的銘文記錄了西周時(shí)期周厲王命令晉侯蘇去伐夙夷的一場(chǎng)重要戰(zhàn)爭(zhēng)?；诖舜螒?zhàn)役的歷史記錄，根據(jù)蔡志忠漫畫大師所作《孫子兵法》的漫畫，采用其繪畫風(fēng)格結(jié)合數(shù)字動(dòng)畫進(jìn)行設(shè)計(jì)。

通過了解晉侯蘇鐘銘文所記載的背景故事，前期利用Photo shop繪圖軟件繪制故事板，將背景故事分為三個(gè)部分，戰(zhàn)役前的商討、戰(zhàn)役的過程、戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后的賞賜。

場(chǎng)景設(shè)計(jì)：基于西周時(shí)期的真實(shí)歷史環(huán)境，分別對(duì)室內(nèi)與室外場(chǎng)景進(jìn)行繪制，并且進(jìn)行優(yōu)化處理。

人物設(shè)計(jì)：西周時(shí)期人物服飾主要采用上衣下裳制，衣服的顏色為5種，即青、赤、黃、白、黑。首先根據(jù)西周時(shí)期的服飾樣式，在Photo shop軟件中進(jìn)行繪制，分別對(duì)人物的四肢與身體進(jìn)行分層繪制，以保證后期動(dòng)態(tài)制作的快速處理。

后期設(shè)計(jì)：利用After Effect影視后期軟件，進(jìn)行人物與動(dòng)物的動(dòng)態(tài)處理，將制作好的動(dòng)態(tài)人物和動(dòng)物，分別放置在場(chǎng)景圖層之上，分層制作特效并輸出視頻文件至Premiere視頻剪輯軟件中，進(jìn)行后期視頻與音頻的調(diào)整校對(duì)，以得到最后的動(dòng)畫展示效果。

通過動(dòng)畫的方式，能夠讓晉侯蘇鐘銘文所記載的歷史事件由文字變?yōu)楫嬅?，更易于人們理解歷史，對(duì)于文物保護(hù)亦是一種創(chuàng)新。

3.3 互動(dòng)交互設(shè)計(jì)

晉侯蘇鐘互動(dòng)投影設(shè)計(jì)遵循設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)潔、交互原則，主要的展示效果由圖文介紹、背景故事介紹、編鐘音律虛擬演奏等組成。此設(shè)計(jì)所用到的投影映射軟件是Video mapping，可應(yīng)用在多種投影儀之上?；?dòng)方式為通過超聲波以及紅外感應(yīng)裝置捕捉人物光影動(dòng)作，將捕捉到的數(shù)據(jù)傳輸至應(yīng)用服務(wù)器之中，再根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)時(shí)影像互動(dòng)系統(tǒng)，通過描繪編鐘特定的銘文激活產(chǎn)生動(dòng)畫效果，完整地展示晉侯蘇鐘的所有歷史信息并投射在屏幕上。虛擬演奏則用了leap motion硬件，結(jié)合Processing編碼進(jìn)行手部跟蹤，以達(dá)到敲擊編鐘進(jìn)行演奏的效果。

4 結(jié)語

本文以晉侯蘇鐘為例，主要探究了數(shù)字化文物保護(hù)與互動(dòng)投影設(shè)計(jì)兩者未來的發(fā)展趨勢(shì)。互動(dòng)投影技術(shù)為晉侯蘇鐘提供了嶄新的展示模式，由原本單一機(jī)械地走馬觀花地觀看歷史文物，變?yōu)橐曰?dòng)娛樂的形式讓參觀者轉(zhuǎn)換獲取信息的方式，這是數(shù)字化文物保護(hù)的一大突破，晉侯蘇鐘互動(dòng)投影設(shè)計(jì)為人們了解和傳承中華歷史文化提供了新途徑。

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作者簡(jiǎn)介：翟恩豪（1993—），男，山西太原人，上海工程技術(shù)大學(xué)中韓多媒體學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)碩士在讀，研究方向：數(shù)媒與影像設(shè)計(jì)。

顧藝（1978—），男，上海人，博士，上海工程技術(shù)大學(xué)中韓多媒體學(xué)院副教授，研究方向：信息交互設(shè)計(jì)。