基于VR技術的安塞數字美術館設計與實現

張議文，燕耀

（西安工程大學新媒體藝術學院，西安 710048）

0 引言

安塞民間繪畫入選陜西省首批非物質文化遺產名錄，這一民間藝術的表現手法和創作內容與我國傳統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文化的精髓內涵。安塞民間繪畫是在陜北文明發展歷程中誕生的，是研究中國勞動人民生活狀態的珍貴資料，具有重要文化價值。但隨著社會進程飛速發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，后疫情時代的到來，安塞民間繪畫亟需借助數字媒體技術為其保護與傳播開辟新思路，構建并完善數字化傳播路徑，使其實現最大范圍內的資源共享和傳承發展。

數字美術館是利用先進的多媒體和網絡技術，將美術作品及相關美術信息資源以數字化的形式存儲，形成有組織的數據庫和知識庫，對外提供高性能的檢索服務和瀏覽欣賞服務，以數字化的形式實現美術作品的保存、展示、研究和教育功能［1］。隨著5G時代的到來，虛擬現實（vir?tual reality，簡稱VR）逐漸深入到人們的生活中，應用在各行各業。所謂虛擬現實，即構建模擬現實的三維虛擬場景，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年世界互聯網大會的主題“邁向數字文明新時代——攜手構建網絡空間命運共同體”，彰顯了現代信息技術在全球化發展進程中的重要作用。目前國內外越來越多的學者關注到將VR技術融入到非物質文化遺產的保護與傳承之中，對文化遺產進行全新的闡釋，賦予他們全新的內涵、存在形式和傳承方式，為非物質文化遺產的保護和傳承提供更先進的技術和路徑。

本研究采用VR技術設計和開發安塞數字美術館。研究以安塞民間繪畫為主體，運用VR技術，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和數字圖像技術創建美術館虛擬漫游場景，運用數字媒體技術進行內容的活化再創造，在館內加以智能點觸系統和陀螺儀技術實現交互與自動漫游，最后采取二維碼技術實現多端聯動，支持移動端、客戶端以及網頁端等傳播。安塞數字美術館打破時間、空間限制，滿足人們游覽、欣賞、研究等需求，集文化保護、文化教育、文化旅游于一體。在實現永久保存安塞民間繪畫文化藝術資源的同時，為學術研究和多元利用提供無限可能。

1 安塞數字美術館設計特色

安塞數字美術館將安塞民間繪畫現有資源整合起來，提取安塞民間繪畫元素進行二次創作，同時提取其顏色配比規律制作色卡，形成學術研究規范。數字美術館內強調人機交互的受眾體驗，為受眾打造獨有的場景空間，滿足受眾使用感，使傳播內容更加詳細系統，傳播方式打破時間和空間上的限制，促使受眾自覺使用新媒體傳播安塞民間繪畫藝術，形成特有的傳播渠道。

1.1 多端聯動及時獲取

安塞民間繪畫現被收藏在安塞區文化館一樓進行展覽，由于地理環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“養在深閨人未識”的局面。以VR技術為基礎的安塞數字美術館可以依托二維碼技術進行即時傳播，受眾可以通過電腦或者手機等移動媒介隨時隨地查看。二維碼技術相較于網頁鏈接輕巧方便，符合社群傳播特性，具有傳播的即時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。安塞數字美術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，直接識別或者掃描觀看，輕便快捷。運用數字媒體技術呈現的美術館打破了時空限制，用戶群體廣泛，不僅為傳者極大的降低了傳播成本，也能為受者創造沉浸的體驗環境。

1.2 文化展示內容的活化再創造

當前我們社會已經從圖文時代轉向短視頻時代，安塞民間繪畫屬于二維平面的藝術，在短視頻時代安塞民間繪畫的傳播感染力較弱。在安塞數字美術館中，將安塞民間繪畫進行活化再創造，研究其色彩配比規律制作色卡；創作符合時代特征的Gif動圖；提取其藝術元素，進行微動畫及動畫片的創作與延伸。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 安塞數字美術館平臺的規劃與設計

2.1 總體設計思想

安塞數字美術館的總體設計思想是將現有安塞民間繪畫作品進行系統的收集整合，使其資源獲得最優的展示，完成現有傳承人譜系的整理，對其藝術元素進行二次活化創作，提取其中的造型語言等藝術元素進行學術研究，在全社會最大范圍內共建共享，將安塞民間繪畫這一民間藝術實現“走出去”，為其留下可考證的數字化資料。安塞數字美術館汲取了安塞民間繪畫這一民間藝術中的深層次的文化內涵，以VR技術為載體，將其融入到新的學術研究、藝術創作以及教育與文旅體驗之中。

2.2 技術路線

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

圖1 安塞數字美術館構建技術路線

2.3 實現方案

2.3.1 原始素材的采集和數字化技術

對安塞民間繪畫原始素材進行采集并實施數字化是構建安塞數字美術館的基礎。線條是繪畫作品的關鍵，線描圖是安塞民間繪畫數字化采集的關鍵信息。本研究在采集安塞民間繪畫數字化的過程中，首先采用Photoshop、CorelDRAW等圖形圖像處理軟件對其作品的線條進行標準化采集，完整復制出其線描稿，使其數字化繪畫框架初步成型。隨后，以線描圖為基礎，對原始素材的色彩、色調和清晰度等進一步優化處理。該步驟加以CAD、Fireworks等工具的輔助，對采集到的信息進行模擬修復、背景降噪、色彩還原和分辨率調整等工作。

2.3.2 動畫活化的創新與應用技術

安塞民間繪畫屬于靜態的二維平面藝術，動畫是具有動態影像的藝術特征，將扁平式的安塞民間繪畫進行動態化設計是創作的精髓，能夠增強其藝術感染力。在安塞民間繪畫具有符號的承借性和隨意性的基礎上，運用數字媒體技術對其人物、元素等進行造型的提煉和簡化，形成具備安塞地區地域性特點的動畫形象，再進行藝術的渲染與創作。在創作動畫之前，要將動畫中的重復出現的被選中的動畫編輯成Flash元件庫，便于統一風格，提高制作效率。

2.3.3 數字化存儲與應用技術

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

3 安塞數字美術館的開發與建設

安塞民間繪畫受地域影響和文化流變等因素，其保護與傳播的發展陷入困境。為了打通安塞民間繪畫的傳播渠道，本研究借助VR技術采用三維虛擬場景為其構建保護平臺，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

游客在數字博物館游覽時，通常希望能夠得到身臨其境的感覺，這就需要VR技術配合實現［3］。安塞數字美術館搭載專業全面的全景、3D環物以及陀螺儀自動巡航等系統，生成一個真實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的三維展廳內的沉浸式體驗。借助二維碼技術生成可在手機、平板和電腦上體驗的3D化、交互式、沉浸式的虛擬現實內容，如圖1所示，受眾通過鼠標、觸摸屏等可以自由選擇瀏覽安塞民間繪畫數字化作品，查看安塞農民畫家傳承譜系，觀看以安塞民間繪畫為創作元素的動畫片，深度感受這一民間藝術的文化內涵和色彩魅力。

圖2 安塞數字美術館漫游場景示例圖

3.1.2 虛擬展示系統

安塞數字美術館中使用了VR平臺提供的導航系統，在用戶漫游和瀏覽過程中，通過觸發館內交互按鈕，可點開館壁上懸掛的相關圖片、視頻等資料進一步了解安塞民間繪畫。本館虛擬展示系統通過借助百度VR提供素材庫、流程托管等解決技術的基礎門檻。隨后借助Flash系統將數字化作品上傳于虛擬展示系統中，用戶只要點擊顯示的交互按鈕，就可以彈出完整的這個圖片的高清大圖，同時配有作品名及作者。在傳承人展館，還配有詳細的生平介紹等內容，使用戶可以更詳細更真實的觀看安塞民間繪畫，獲得更專業的知識。

圖3 安塞數字美術館交互設計圖

3.2 空間布局與規劃

3.2.1 設計原則

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

藏館內，每個區域運用圍墻分割開來，既融會貫通，又獨立存在。館內通道上具有交互標識，點擊即可進入下一藏館。不同的區域形狀也有區分，數字化作品區縱深狹長，傳承人譜系區半圓廣闊，色卡作品區空曠方正。館內通過空間大小、方圓曲直等不同的設計滿足受眾的新鮮感，為受眾打造一個全面而又生動的體驗環境，增強其體驗真實感。

圖4 安塞數字美術館外觀及內部設計圖

3.2.2 展示內容

安塞數字美術館內分為四個展館，分別是數字化作品展廳、繪畫傳承人展廳、帶色卡作品展廳和動畫活態展廳。不同的展廳運用不同的展示形式，整體設計上具有流動性。第四展廳與第一展廳相連，空間上具有序列化、節奏化的設計感。

館藏中第一展廳為上百幅安塞民間繪畫作品的數字化呈現。利用Ps、Pr現代數字技術拍攝、掃描、繪制、存儲，對安塞民間繪畫中作品的造型、色彩部分進行復原提煉，同原作品進行反復對比從而形成獨立的、完整的數字作品，建立多元化、集成化的繪畫作品數據庫、數字資源永久保存系統。

第二展廳對安塞民間繪畫傳承人進行了詳細、完善、系統的介紹。運用數字媒體技術將每位傳承人的生平概況、作品內容進行了詳細梳理，形成了數字化的安塞民間繪畫的史料記載。

圖5 安塞數字美術館第一、二展廳示例圖

第三展廳為安塞民間繪畫帶色卡數字作品。館藏作品包括對安塞民間繪畫現存作品進行色階分析，以國際色卡為基準提煉安塞民間繪畫數字色卡［4］，為安塞民間繪畫的傳承提供了參考資料，同時為非物質文化遺產民間藝術和美術色彩運用的學術研究提供參考。

第四展廳是動畫活態展廳。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》以安塞農民畫家李福愛作品《定親》為基礎，開展安塞民間繪畫遺產的動畫活態傳承實踐。該片結合安塞民間傳統習俗和繪畫元素創作動畫劇本，繪制動畫分鏡頭，運用準確的動畫運動規律，使用動畫輔助工具逐幀繪制動畫，最終進行剪輯并合成為動畫成片。

3.3 交互動畫設計

交互設計是安塞數字美術館區別于安塞民間繪畫作品圖片展示的根本特征，有了交互設計，才使安塞數字美術館真正擁有了其數字化的意義和內涵，使其擺脫了制式的圖片、視頻類的數字展示。

安塞數字美術館的交互設計包括界面導航交互、數字化作品展示交互、農民畫家生平簡介交互和微動畫交互。在界面導航交互中，受眾可以在界面左側自主選擇瀏覽場景，打破常規瀏覽順序，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，受眾可以通過點擊圓形或鏈接型交互按鈕激活相關圖片展示，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、更貼切的了解安塞民間繪畫的藝術魅力。

圖6 安塞數字美術館場景選擇及自動巡航示例圖

4 結語

安塞數字美術館以安塞民間繪畫為例，在藝術學、傳播學、民俗學以及信息技術學等多學科融合交叉下，汲取安塞民間繪畫這一民間藝術中原本的文化內涵和藝術魅力，構建了一個以VR技術為基礎的交互設計平臺，滿足了受眾的媒介使用感，為非物質文化遺產的保護與傳播提供了理論支撐和實踐探索。