云技術下的高校數字藝術博物館設計

李燕萍

(泉州工藝美術職業學院 黨政辦，福建 德化 362500)

隨著5G時代的到來,互聯網已成為展示、傳遞和獲取知識的極其快捷、方便、廣泛的渠道。在2021年5月,中央宣傳部、國家發展改革委、文化與旅游部、國家文物局等9個職能部門聯合發布《關于推進博物館改革發展的指導意見》,意見明確強調,要進一步加快推進博物館藏品的數字化,完善博物館藏品信息庫,加大對基礎設施信息的開放力度,深入挖掘和展示中華優秀傳統文化中可以跨越歷史時空的重要思想觀點、價值準則、審美風格,以古鑒今、古為今用、啟迪后人。要發揮教育功能,支持博物館參與學生研學實踐活動,促使博物館成為學生研學實踐的重要載體。要優化傳播服務,充分發揮博物館在文旅融合發展、促進文化消費中的作用[1]。高校博物館收藏著高校大師名師作品、歷屆畢業生優秀作品及高校各類學業作品展作品,這些作品行走于高校的歷史長河,又見證了高校的發展歷程,傳承著高校獨特的文化,展示著高校的辦學水平,承載著高校的品牌建設。作為文化傳播、品牌建設的重要媒介之一,在互聯網+時代,更應該利用大數據其獨特的魅力和強大的競爭優勢,通過互聯網將高校博物館的育人功能、品牌功能發揮出來。

1 高校數字藝術博物館建設現狀

20世紀90年代初,美國最早地出現數字博物館，緊接著，歐洲部分的信息科技比較發達大國與傳統文化的傳承中國家也陸續啟動建設和引進數字博物館。我國對于博物館的數字化探索始于40年前。2003年11月28日，中國博物館學會成立數字化專業委員會，數字博物館的研究也就此由國家文物局正式立項[2]。初期階段,我國的數字故宮博物館的主要任務之一是積極地進行對實體博物館的信息化建設，重點是通過現代計算機科學技術搜集、整理、保存、加工和展覽各類文物資料，在博物館應用軟件的研發與運營以及對局部信息系統基礎設施的建設中都取得了不錯的效果[3]。教育部在2001年11月1日印發的《面向21世紀教育振興行動計劃》一號文件中首次明確提出,要繼續加快推進建設“現代遠程教育網上公共資源建設-大學數字博物館建設工程”一期建設項目，重點建設扶持包括北京航空航天大學、山東大學、復旦大學等18所高校具有自身體育特色的知名大學并對博物館全部建成進行了大學數字化基礎建設和升級改造[4],其中主要目的也就是我們要努力創造一種面向數字化的體育教學資源共享系統,探索一種高校網絡體育教學的全新模式,促進高?；ヂ摼W資源共享教學機制的健康發展。國內的高等院校,除上述幾所外,藝術博物館的展示方式還是以實物為主,對通過以數字方式進行展示的研究和建設方面并不多見。

2 高校數字藝術博物館的建設研究

高校本身承載著文化育人的功能，高校數字藝術博物館是研究中國優秀傳統和現代文化、社會歷史和文化、美學藝術等方面的重要載體,是了解過去,思考現在,啟迪未來的一種新的重要場所,提供“館藏品與數據與人”之間的雙向多元交互通道，是基于實體作品,運用互聯網、虛擬現實、三維掃描等技術,將實體作品數字化,從而實現作品線上展示、管理為一體的新型博物館。它打破了傳統展廳時間、空間等的局限,把作品實物數字化。人們可以通過互聯網借助移動端或者電腦端直接觀賞到作品,同時了解作品的詳細信息等，實現實體展館的線上體驗。同時，高校數字藝術博物館將成為未來高校向社會展示其辦學成果、宣傳自身辦學品牌的一個重要窗口,跨過高校的圍墻實現更大意義上的文化育人、增強社會大眾文化素養為目標的一個重要載體。

2.1 開發關鍵技術

本數字藝術博物館的技術支撐包括云技術、三維掃描技術、虛擬現實技術、網絡技術、多媒體技術等。

2.1.1 虛擬現實技術

虛擬現實(virtual reality,VR)是集計算機科學技術、通信科學技術、仿真科學技術、教育科學技術于一體的新型綜合性技術[5]。其目的是利用科學技術進行模擬創造出一個虛擬的三維世界,構造表現出的三維空間,給用戶提供了視覺、聽覺、觸摸等四種感官的三維現實模擬環境,讓使用者充分享受到像身臨其境般的參觀、體驗性環境,是一種可以進行交互式的三維動態視景,是通過計算進行模擬的環境和對實體性行為的系統仿真,是通過計算機科學技術將虛擬和現實相互結合,具有交互性、想象性、沉浸性等三個主要特征。

2.1.2 三維掃描技術

三維掃描技術(3D scanning technology)是一種通過高精度測量直觀反映真實世界本來面目的掃描技術。與我們使用傳統的二維平面圖像掃描和激光攝影機的掃描成像技術不同,三維圖像掃描的主要圖像掃描點是物體從線到圖片、紙張等二維圖形圖案轉變為真實的立體的可觸摸的實物,。

2.2 高校數字藝術博物館設計

數字藝術博物館基于云技術運用虛擬現實技術構建虛擬場景,通過3D掃描、建模工具將作品展示在云端,利用數字手段，通過可視化方式最終將構建好的數字作品在網絡上發布。

2.2.1 現有展廳情況

學院主動對接福建省、泉州市工藝美術產業發展的需求，調整優化專業設置，專注培養服務工藝美術全產業鏈技術技能人才，構建了三大省級服務產業特色專業群，覆蓋學院現有的所有專業，初步形成“專業生態鏈服務工藝美術全產業鏈”辦學格局。目前現有的展廳有海絲情·陶瓷韻展廳、學院教師作品展示廳、畢業生作品展廳等,主要用于展示學院辦學成果,囊括學院及客座教授級大師、名師作品,學院在陶瓷領域頗有研究的新生代教師作品,與臺灣高校交流合作閩臺交流、與韓國高校交流合作的陶瓷藝術作品等。

2.2.2 高校數字藝術博物館設計

數字藝術博物館分為前端展示系統和后端管理系統。前端展示系統包含4個常設展館和多個非常設展館,常設展館分別為大師作品館、校友作品館、文化創意作品館、3D美院校史館；多個非常設展館可以是3D特色主題文化館、3D師生優秀作品館、3D科技成果館等。

（1）大師作品館。學院經過40余年的辦學發展歷史文化沉淀，已經培養出一批在行業頗具影響力的國家級工藝美術、國家級陶瓷藝術大師、非遺傳承人，本展館重點展示這些已成為行業頂級影響力大師的作品。

（2）校友作品館。學院經過多年的深耕細作，秉承堅定服務當地經濟社會發展的辦學理念，主動對接省市工藝美術產業發展的需求，已經培養出大批技術技能人才。其中不少畢業生已經成長成為省級工藝美術大師、陶瓷藝術大師、工藝美術名人、全國技術能手等。本展館主要用于按照不同的主題集中展示教師、校友省級大師、新秀等的作品。

（3）文化創意作品館。文化創意設計是服務現代藝術設計和文化創意產業，設計是核心競爭力，是依靠創意人的智慧、技能和天賦將作品與文化融合的一種表達方式。本展館主要用于展示設計藝術系師生通過將作品與文化高度融合設計的優秀作品。

（4）3D美院校史館。一個學校的校史館是學校的編年史，是以陳列學校發展歷史、展示學校辦學過程和不同時代學校面貌的場館，用于展示學院辦學以來的文博全景陳列。

2.2.3 高校數字藝術博物館系統構架

本系統架構由以下三層結構構成，如圖1所示。

圖1 高校數字藝術博物館系統構架Fig.1 System frame of university digital art museum

（1）庫和接口層。庫和接口層主要提供該系統基本支撐的類庫、模塊和接口，包括場景庫、產品數據庫和文字、多媒體的處理接口。

（2）應用框架層。采用模塊化開發方法，通過使用庫和接口層提供的接口，將實現相同或相似功能的封裝成為一個模塊進而供應用層來開發使用。

（3）應用層。通過使用應用框架層提供的模塊與之相交互，實現資源按需分配，為用戶提供一個可視化的交互式界面。

2.3 高校數字藝術博物館展示

該數字藝術博物館通過可視化方式提供學校的作品展示,支持圖、文、視頻、3D全景等多種媒體形式;前端展示系統主要分為場館立體全景展示、作品720°立體展示。后臺管理系統包括:主要用于展示學院場景結構設計與搭建功能、室內外軟硬裝設計功能、云渲染功能、管理后臺設計功能等。以前端展示系統為例。

2.3.1 場館立體全景展示

前端展示系統使用3D數字引擎是基于Threejs深度跨平臺跨終端展示系統。通過定制的Shader腳本、高保真UV壓縮算法,從加載速度、渲染內存、渲染性能等方面保證單體模型、三維場景在各個平臺的流暢,能夠高度還原光照、漫反射等復雜效果?？梢园褜嶓w展廳直接展示在云端，也可以是使用3D場景模型庫自定義需要的場景（如圖2、圖3所示）。

圖2 總展館大廳Fig.2 General Exhibition Hall

圖3 大師作品館大廳Fig.3 Master works exhibition

用戶進入展館之后,可以根據地標提示進行場景漫游，實現全視角模式立體參觀瀏覽整個展館，還可以根據語音提示進行展館導覽，實現在線下實體參觀的體驗模式。

2.3.2 作品720°立體展示

3D技術掃描通過技術手段獲取物體每一個點，從而形成一個高模擬高還原的三維數字模型，再通過3D模型引擎可以實現物體720。全方位展示。用戶通過點擊作品，作品即刻加載3D引擎顯示作品，再輔助多媒體語音、視頻的介紹，可以實現作品前后左右上下看，實現作品720°旋轉，還可以實現作品放大、縮小，移動位置，真正實現線下直觀觀賞作品的滿足感，如圖（圖4、圖5、圖6）所示。

圖4 作品全景圖Fig.4 Panorama of works

圖5 作品側面圖Fig.5 One side of the work

圖6 作品細節圖Fig.6 Details of the work

3 高校數字藝術博物館建設的意義

3.1 實現數字化,進一步增強社會服務能力

以往,高校舉辦的師生作品展、歷屆畢業生作品展及高校收集的名師作品、大師作品、甚至優秀校友作品等在每一次展覽完成后存放于學院作品展廳中,時間久了,作品往往出現破損或者丟失,更有甚者,因為場館的限制,作品多了之后,很多作品就被堆積在一個角落。久而久之,這些原本優秀的作品喪失了它的功能。

現在,可以利用高校數字藝術博物館將每一屆每一件優秀的展覽作品通過3D技術進行建模,將每一件作品數字化。讓作品在材質、質感等方面保持直觀、清晰、明了，最后進行渲染,讓參觀者隨時隨地在互聯網上就可以720°旋轉欣賞到作品。對于學院來講,通過互聯網展示學院教學成果,既可以多角度、多維度地宣傳高等院校品牌的目標,又可以橫跨過高等院校的圍墻,通過移動互聯網不斷擴展,充分實現育人職責,切實地增強對社會服務的能力,傳播一切有利于人類社會發展和進步的社會主義思想道德、科學技術和文化知識,不斷地豐富廣大社會各界人士和群眾的思想文化生活,切實地有助于我們高校的文化自信走深、向實。

3.2 創新展示方式,促進高校培養復合型人才

在國務院頒布的《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》中明確提出:要進一步加強對應用能力的培訓,加快對復合類人才的培養,鼓勵聯合培養和創新性人才,充分利用世界各地的智力資源,支持其他有關研究單位及專家組織開展“互聯網+”的基礎知識和應用性人員培訓[6]。此高校數字藝術博物館一方面創新了其作品的展示形式,學院師生的作品也可以通過移動互聯網向世界乃至整個世界展示;另一方面,博物館藝術作品的展示形式、所使用的技術、收藏管理等促使大學生從多方面、更高維度地發展,實現了互聯網人才與我國傳統產品制造行業人才的雙向融合,培育了一批綜合性的、集專業素養和各種專業技巧于一體的復合型技能技術人才。

3.3 實現產品商品化,完成高校成果轉化

教育部在2016年印發的《促進高等學?？萍汲晒D移轉化行動計劃》中明確提出,要加強技術轉移,要整合校內各類技術轉移、轉化機構,促進高校技術轉移機構與市場化第三方技術轉移機構在信息、人才、孵化空間、技術轉移平臺載體等方面的共享、共建力度,形成集對接市場需求、促進成果交易、投融資服務等為一體的成果轉移轉化服務體系[7]。而該系統后續的訂單模塊的建成可以從互聯網角度實現作品商品化,實現科技成果轉移轉化。

4 結語

高校數字藝術博物館建設項目工程是中華民族文化的傳承和記憶被激活的一條新路線,也是中華民族文化進一步走向全球的新發展探索,是增強中華民族文化自信的重要載體。高校數字藝術博物館是一個專門用于綜合展覽和陳列藝術的網絡平臺,超越了它作為一個歷史文化展示傳播媒介和平臺的功能,使得參觀者更加立體地感受和欣賞到中國人民群眾所創造的各種物質和文化產品,通過這種數字化進行展示的形態和方式,深刻地影響著其展示的主題、元素、故事背景、內涵和精神、敘述方式等各個方面,對于推動其文化自信方面將會產生最強烈的共生效應,具有十分重要的意義。