基于VR技術(shù)的安塞數(shù)字美術(shù)館設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張議文，燕耀

（西安工程大學(xué)新媒體藝術(shù)學(xué)院，西安 710048）

0 引言

安塞民間繪畫入選陜西省首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄，這一民間藝術(shù)的表現(xiàn)手法和創(chuàng)作內(nèi)容與我國傳統(tǒng)民間造型和審美觀念深度契合，充分并深入的展示了中華民族傳統(tǒng)文化的精髓內(nèi)涵。安塞民間繪畫是在陜北文明發(fā)展歷程中誕生的，是研究中國勞動人民生活狀態(tài)的珍貴資料，具有重要文化價(jià)值。但隨著社會進(jìn)程飛速發(fā)展以及外來文化的不斷沖擊，安塞民間繪畫的生存空間受到擠壓。如今，后疫情時(shí)代的到來，安塞民間繪畫亟需借助數(shù)字媒體技術(shù)為其保護(hù)與傳播開辟新思路，構(gòu)建并完善數(shù)字化傳播路徑，使其實(shí)現(xiàn)最大范圍內(nèi)的資源共享和傳承發(fā)展。

數(shù)字美術(shù)館是利用先進(jìn)的多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將美術(shù)作品及相關(guān)美術(shù)信息資源以數(shù)字化的形式存儲，形成有組織的數(shù)據(jù)庫和知識庫，對外提供高性能的檢索服務(wù)和瀏覽欣賞服務(wù)，以數(shù)字化的形式實(shí)現(xiàn)美術(shù)作品的保存、展示、研究和教育功能［1］。隨著5G時(shí)代的到來，虛擬現(xiàn)實(shí)（vir?tual reality，簡稱VR）逐漸深入到人們的生活中，應(yīng)用在各行各業(yè)。所謂虛擬現(xiàn)實(shí)，即構(gòu)建模擬現(xiàn)實(shí)的三維虛擬場景，通過視覺、聽覺、觸覺等方式沉浸虛擬場景之中，獲得身臨其境的感受［2］。2021年世界互聯(lián)網(wǎng)大會的主題“邁向數(shù)字文明新時(shí)代——攜手構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體”，彰顯了現(xiàn)代信息技術(shù)在全球化發(fā)展進(jìn)程中的重要作用。目前國內(nèi)外越來越多的學(xué)者關(guān)注到將VR技術(shù)融入到非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承之中，對文化遺產(chǎn)進(jìn)行全新的闡釋，賦予他們?nèi)碌膬?nèi)涵、存在形式和傳承方式，為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承提供更先進(jìn)的技術(shù)和路徑。

本研究采用VR技術(shù)設(shè)計(jì)和開發(fā)安塞數(shù)字美術(shù)館。研究以安塞民間繪畫為主體，運(yùn)用VR技術(shù)，為安塞民間繪畫打造線上傳播平臺。本文通過三維建模技術(shù)和數(shù)字圖像技術(shù)創(chuàng)建美術(shù)館虛擬漫游場景，運(yùn)用數(shù)字媒體技術(shù)進(jìn)行內(nèi)容的活化再創(chuàng)造，在館內(nèi)加以智能點(diǎn)觸系統(tǒng)和陀螺儀技術(shù)實(shí)現(xiàn)交互與自動漫游，最后采取二維碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)多端聯(lián)動，支持移動端、客戶端以及網(wǎng)頁端等傳播。安塞數(shù)字美術(shù)館打破時(shí)間、空間限制，滿足人們游覽、欣賞、研究等需求，集文化保護(hù)、文化教育、文化旅游于一體。在實(shí)現(xiàn)永久保存安塞民間繪畫文化藝術(shù)資源的同時(shí)，為學(xué)術(shù)研究和多元利用提供無限可能。

1 安塞數(shù)字美術(shù)館設(shè)計(jì)特色

安塞數(shù)字美術(shù)館將安塞民間繪畫現(xiàn)有資源整合起來，提取安塞民間繪畫元素進(jìn)行二次創(chuàng)作，同時(shí)提取其顏色配比規(guī)律制作色卡，形成學(xué)術(shù)研究規(guī)范。數(shù)字美術(shù)館內(nèi)強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互的受眾體驗(yàn)，為受眾打造獨(dú)有的場景空間，滿足受眾使用感，使傳播內(nèi)容更加詳細(xì)系統(tǒng)，傳播方式打破時(shí)間和空間上的限制，促使受眾自覺使用新媒體傳播安塞民間繪畫藝術(shù)，形成特有的傳播渠道。

1.1 多端聯(lián)動及時(shí)獲取

安塞民間繪畫現(xiàn)被收藏在安塞區(qū)文化館一樓進(jìn)行展覽，由于地理環(huán)境等因素的限制除大型活動、訪問考察外，平日訪客量基本為0，安塞民間繪畫面臨著“養(yǎng)在深閨人未識”的局面。以VR技術(shù)為基礎(chǔ)的安塞數(shù)字美術(shù)館可以依托二維碼技術(shù)進(jìn)行即時(shí)傳播，受眾可以通過電腦或者手機(jī)等移動媒介隨時(shí)隨地查看。二維碼技術(shù)相較于網(wǎng)頁鏈接輕巧方便，符合社群傳播特性，具有傳播的即時(shí)性和靈活性以及永久性，使受眾足不出戶就能獲得沉浸般的體驗(yàn)。安塞數(shù)字美術(shù)館二維碼不論在電腦還是移動媒介上使用，都不會依賴鏈接跳轉(zhuǎn)，直接識別或者掃描觀看，輕便快捷。運(yùn)用數(shù)字媒體技術(shù)呈現(xiàn)的美術(shù)館打破了時(shí)空限制，用戶群體廣泛，不僅為傳者極大的降低了傳播成本，也能為受者創(chuàng)造沉浸的體驗(yàn)環(huán)境。

1.2 文化展示內(nèi)容的活化再創(chuàng)造

當(dāng)前我們社會已經(jīng)從圖文時(shí)代轉(zhuǎn)向短視頻時(shí)代，安塞民間繪畫屬于二維平面的藝術(shù)，在短視頻時(shí)代安塞民間繪畫的傳播感染力較弱。在安塞數(shù)字美術(shù)館中，將安塞民間繪畫進(jìn)行活化再創(chuàng)造，研究其色彩配比規(guī)律制作色卡；創(chuàng)作符合時(shí)代特征的Gif動圖；提取其藝術(shù)元素，進(jìn)行微動畫及動畫片的創(chuàng)作與延伸。使安塞民間繪畫更廣泛、直觀的向大眾展示，有力推動民間民族文化的傳播與傳承。

2 安塞數(shù)字美術(shù)館平臺的規(guī)劃與設(shè)計(jì)

2.1 總體設(shè)計(jì)思想

安塞數(shù)字美術(shù)館的總體設(shè)計(jì)思想是將現(xiàn)有安塞民間繪畫作品進(jìn)行系統(tǒng)的收集整合，使其資源獲得最優(yōu)的展示，完成現(xiàn)有傳承人譜系的整理，對其藝術(shù)元素進(jìn)行二次活化創(chuàng)作，提取其中的造型語言等藝術(shù)元素進(jìn)行學(xué)術(shù)研究，在全社會最大范圍內(nèi)共建共享，將安塞民間繪畫這一民間藝術(shù)實(shí)現(xiàn)“走出去”，為其留下可考證的數(shù)字化資料。安塞數(shù)字美術(shù)館汲取了安塞民間繪畫這一民間藝術(shù)中的深層次的文化內(nèi)涵，以VR技術(shù)為載體，將其融入到新的學(xué)術(shù)研究、藝術(shù)創(chuàng)作以及教育與文旅體驗(yàn)之中。

2.2 技術(shù)路線

安塞數(shù)字美術(shù)館按照圖1所示的板塊和技術(shù)路線實(shí)施。其中，主要技術(shù)板塊有圖形圖像的提取技術(shù)；圖形圖像的數(shù)字化處理及分類技術(shù)；繪畫作品元素及色彩的提取和二次創(chuàng)作；安塞民間繪畫的色彩配比規(guī)律檢索與展示技術(shù)。按照這樣的技術(shù)路線，安塞數(shù)字美術(shù)館以VR技術(shù)為依托，以虛擬漫游系統(tǒng)為載體，以數(shù)字化的形式展示在受眾面前。

圖1 安塞數(shù)字美術(shù)館構(gòu)建技術(shù)路線

2.3 實(shí)現(xiàn)方案

2.3.1 原始素材的采集和數(shù)字化技術(shù)

對安塞民間繪畫原始素材進(jìn)行采集并實(shí)施數(shù)字化是構(gòu)建安塞數(shù)字美術(shù)館的基礎(chǔ)。線條是繪畫作品的關(guān)鍵，線描圖是安塞民間繪畫數(shù)字化采集的關(guān)鍵信息。本研究在采集安塞民間繪畫數(shù)字化的過程中，首先采用Photoshop、CorelDRAW等圖形圖像處理軟件對其作品的線條進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化采集，完整復(fù)制出其線描稿，使其數(shù)字化繪畫框架初步成型。隨后，以線描圖為基礎(chǔ)，對原始素材的色彩、色調(diào)和清晰度等進(jìn)一步優(yōu)化處理。該步驟加以CAD、Fireworks等工具的輔助，對采集到的信息進(jìn)行模擬修復(fù)、背景降噪、色彩還原和分辨率調(diào)整等工作。

2.3.2 動畫活化的創(chuàng)新與應(yīng)用技術(shù)

安塞民間繪畫屬于靜態(tài)的二維平面藝術(shù)，動畫是具有動態(tài)影像的藝術(shù)特征，將扁平式的安塞民間繪畫進(jìn)行動態(tài)化設(shè)計(jì)是創(chuàng)作的精髓，能夠增強(qiáng)其藝術(shù)感染力。在安塞民間繪畫具有符號的承借性和隨意性的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)字媒體技術(shù)對其人物、元素等進(jìn)行造型的提煉和簡化，形成具備安塞地區(qū)地域性特點(diǎn)的動畫形象，再進(jìn)行藝術(shù)的渲染與創(chuàng)作。在創(chuàng)作動畫之前，要將動畫中的重復(fù)出現(xiàn)的被選中的動畫編輯成Flash元件庫，便于統(tǒng)一風(fēng)格，提高制作效率。

2.3.3 數(shù)字化存儲與應(yīng)用技術(shù)

將安塞民間繪畫這種技藝性和主觀意愿性較高的藝術(shù)經(jīng)過數(shù)字化后進(jìn)行存儲，然后再將其向大眾展示與傳播。在進(jìn)行數(shù)字化這一流程時(shí)，需要解決的問題是如何在既保證數(shù)字化圖像的分辨率的同時(shí)又能保證瀏覽的速度。因此，安塞數(shù)字美術(shù)館內(nèi)數(shù)字化圖像采用JPEG格式，分辨率約為1900×1500，文件大小為2～3 MB，在5G時(shí)代，該文件大小并不會影響到受眾在瀏覽圖形圖像時(shí)的體驗(yàn)感，同時(shí)保證了圖片清晰質(zhì)量。

3 安塞數(shù)字美術(shù)館的開發(fā)與建設(shè)

安塞民間繪畫受地域影響和文化流變等因素，其保護(hù)與傳播的發(fā)展陷入困境。為了打通安塞民間繪畫的傳播渠道，本研究借助VR技術(shù)采用三維虛擬場景為其構(gòu)建保護(hù)平臺，作用于文化研究、教育、旅游等方面。

3.1 展館模塊劃分

3.1.1 虛擬場館漫游系統(tǒng)

游客在數(shù)字博物館游覽時(shí)，通常希望能夠得到身臨其境的感覺，這就需要VR技術(shù)配合實(shí)現(xiàn)［3］。安塞數(shù)字美術(shù)館搭載專業(yè)全面的全景、3D環(huán)物以及陀螺儀自動巡航等系統(tǒng)，生成一個(gè)真實(shí)的沉浸式的館型場景，使受眾在屏幕端也能獲得行走在真實(shí)的三維展廳內(nèi)的沉浸式體驗(yàn)。借助二維碼技術(shù)生成可在手機(jī)、平板和電腦上體驗(yàn)的3D化、交互式、沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容，如圖1所示，受眾通過鼠標(biāo)、觸摸屏等可以自由選擇瀏覽安塞民間繪畫數(shù)字化作品，查看安塞農(nóng)民畫家傳承譜系，觀看以安塞民間繪畫為創(chuàng)作元素的動畫片，深度感受這一民間藝術(shù)的文化內(nèi)涵和色彩魅力。

圖2 安塞數(shù)字美術(shù)館漫游場景示例圖

3.1.2 虛擬展示系統(tǒng)

安塞數(shù)字美術(shù)館中使用了VR平臺提供的導(dǎo)航系統(tǒng)，在用戶漫游和瀏覽過程中，通過觸發(fā)館內(nèi)交互按鈕，可點(diǎn)開館壁上懸掛的相關(guān)圖片、視頻等資料進(jìn)一步了解安塞民間繪畫。本館虛擬展示系統(tǒng)通過借助百度VR提供素材庫、流程托管等解決技術(shù)的基礎(chǔ)門檻。隨后借助Flash系統(tǒng)將數(shù)字化作品上傳于虛擬展示系統(tǒng)中，用戶只要點(diǎn)擊顯示的交互按鈕，就可以彈出完整的這個(gè)圖片的高清大圖，同時(shí)配有作品名及作者。在傳承人展館，還配有詳細(xì)的生平介紹等內(nèi)容，使用戶可以更詳細(xì)更真實(shí)的觀看安塞民間繪畫，獲得更專業(yè)的知識。

圖3 安塞數(shù)字美術(shù)館交互設(shè)計(jì)圖

3.2 空間布局與規(guī)劃

3.2.1 設(shè)計(jì)原則

安塞數(shù)字美術(shù)館外形立面設(shè)計(jì)取自中國古建筑屋檐的概念，對傳統(tǒng)建筑形式賦予現(xiàn)代的演繹，將古老的民間藝術(shù)與現(xiàn)代的建筑樣式相結(jié)合，符合安塞數(shù)字美術(shù)館的構(gòu)建理念。安塞數(shù)字美術(shù)館外形以拉伸矩形的方式突出建筑的厚重感，上半部分采用木質(zhì)裝飾，下半部分采用玻璃鋼化裝飾，古典與現(xiàn)代相碰撞。館內(nèi)同樣以天花板上的木質(zhì)裝飾和館壁上懸掛作品的玻璃裝飾相結(jié)合，簡約又不單調(diào)，避免形式大于內(nèi)容，裝潢搶去數(shù)字化作品的風(fēng)頭。

藏館內(nèi)，每個(gè)區(qū)域運(yùn)用圍墻分割開來，既融會貫通，又獨(dú)立存在。館內(nèi)通道上具有交互標(biāo)識，點(diǎn)擊即可進(jìn)入下一藏館。不同的區(qū)域形狀也有區(qū)分，數(shù)字化作品區(qū)縱深狹長，傳承人譜系區(qū)半圓廣闊，色卡作品區(qū)空曠方正。館內(nèi)通過空間大小、方圓曲直等不同的設(shè)計(jì)滿足受眾的新鮮感，為受眾打造一個(gè)全面而又生動的體驗(yàn)環(huán)境，增強(qiáng)其體驗(yàn)真實(shí)感。

圖4 安塞數(shù)字美術(shù)館外觀及內(nèi)部設(shè)計(jì)圖

3.2.2 展示內(nèi)容

安塞數(shù)字美術(shù)館內(nèi)分為四個(gè)展館，分別是數(shù)字化作品展廳、繪畫傳承人展廳、帶色卡作品展廳和動畫活態(tài)展廳。不同的展廳運(yùn)用不同的展示形式，整體設(shè)計(jì)上具有流動性。第四展廳與第一展廳相連，空間上具有序列化、節(jié)奏化的設(shè)計(jì)感。

館藏中第一展廳為上百幅安塞民間繪畫作品的數(shù)字化呈現(xiàn)。利用Ps、Pr現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)拍攝、掃描、繪制、存儲，對安塞民間繪畫中作品的造型、色彩部分進(jìn)行復(fù)原提煉，同原作品進(jìn)行反復(fù)對比從而形成獨(dú)立的、完整的數(shù)字作品，建立多元化、集成化的繪畫作品數(shù)據(jù)庫、數(shù)字資源永久保存系統(tǒng)。

第二展廳對安塞民間繪畫傳承人進(jìn)行了詳細(xì)、完善、系統(tǒng)的介紹。運(yùn)用數(shù)字媒體技術(shù)將每位傳承人的生平概況、作品內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)梳理，形成了數(shù)字化的安塞民間繪畫的史料記載。

圖5 安塞數(shù)字美術(shù)館第一、二展廳示例圖

第三展廳為安塞民間繪畫帶色卡數(shù)字作品。館藏作品包括對安塞民間繪畫現(xiàn)存作品進(jìn)行色階分析，以國際色卡為基準(zhǔn)提煉安塞民間繪畫數(shù)字色卡［4］，為安塞民間繪畫的傳承提供了參考資料，同時(shí)為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)民間藝術(shù)和美術(shù)色彩運(yùn)用的學(xué)術(shù)研究提供參考。

第四展廳是動畫活態(tài)展廳。該展廳藏品為安塞民間繪畫的微動畫作品和動畫電影作品。館藏動畫電影《婚承》以安塞農(nóng)民畫家李福愛作品《定親》為基礎(chǔ)，開展安塞民間繪畫遺產(chǎn)的動畫活態(tài)傳承實(shí)踐。該片結(jié)合安塞民間傳統(tǒng)習(xí)俗和繪畫元素創(chuàng)作動畫劇本，繪制動畫分鏡頭，運(yùn)用準(zhǔn)確的動畫運(yùn)動規(guī)律，使用動畫輔助工具逐幀繪制動畫，最終進(jìn)行剪輯并合成為動畫成片。

3.3 交互動畫設(shè)計(jì)

交互設(shè)計(jì)是安塞數(shù)字美術(shù)館區(qū)別于安塞民間繪畫作品圖片展示的根本特征，有了交互設(shè)計(jì)，才使安塞數(shù)字美術(shù)館真正擁有了其數(shù)字化的意義和內(nèi)涵，使其擺脫了制式的圖片、視頻類的數(shù)字展示。

安塞數(shù)字美術(shù)館的交互設(shè)計(jì)包括界面導(dǎo)航交互、數(shù)字化作品展示交互、農(nóng)民畫家生平簡介交互和微動畫交互。在界面導(dǎo)航交互中，受眾可以在界面左側(cè)自主選擇瀏覽場景，打破常規(guī)瀏覽順序，也可以在界面下方借助陀螺儀和自動巡航選擇自由行走或自動漫游的瀏覽模式。在其他展廳的展板及作品上，受眾可以通過點(diǎn)擊圓形或鏈接型交互按鈕激活相關(guān)圖片展示，獲得高清大圖，通過自主選擇，滿足受眾的視覺感官，使受眾能更真實(shí)、更貼切的了解安塞民間繪畫的藝術(shù)魅力。

圖6 安塞數(shù)字美術(shù)館場景選擇及自動巡航示例圖

4 結(jié)語

安塞數(shù)字美術(shù)館以安塞民間繪畫為例，在藝術(shù)學(xué)、傳播學(xué)、民俗學(xué)以及信息技術(shù)學(xué)等多學(xué)科融合交叉下，汲取安塞民間繪畫這一民間藝術(shù)中原本的文化內(nèi)涵和藝術(shù)魅力，構(gòu)建了一個(gè)以VR技術(shù)為基礎(chǔ)的交互設(shè)計(jì)平臺，滿足了受眾的媒介使用感，為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳播提供了理論支撐和實(shí)踐探索。