基于VR技术的安塞数字美术馆设计与实现

张议文，燕耀

（西安工程大学新媒体艺术学院，西安 710048）

0 引言

安塞民间绘画入选陕西省首批非物质文化遗产名录，这一民间艺术的表现手法和创作内容与我国传统民间造型和审美观念深度契合，充分并深入的展示了中华民族传统文化的精髓内涵。安塞民间绘画是在陕北文明发展历程中诞生的，是研究中国劳动人民生活状态的珍贵资料，具有重要文化价值。但随着社会进程飞速发展以及外来文化的不断冲击，安塞民间绘画的生存空间受到挤压。如今，后疫情时代的到来，安塞民间绘画亟需借助数字媒体技术为其保护与传播开辟新思路，构建并完善数字化传播路径，使其实现最大范围内的资源共享和传承发展。

数字美术馆是利用先进的多媒体和网络技术，将美术作品及相关美术信息资源以数字化的形式存储，形成有组织的数据库和知识库，对外提供高性能的检索服务和浏览欣赏服务，以数字化的形式实现美术作品的保存、展示、研究和教育功能［1］。随着5G时代的到来，虚拟现实（vir⁃tual reality，简称VR）逐渐深入到人们的生活中，应用在各行各业。所谓虚拟现实，即构建模拟现实的三维虚拟场景，通过视觉、听觉、触觉等方式沉浸虚拟场景之中，获得身临其境的感受［2］。2021年世界互联网大会的主题“迈向数字文明新时代——携手构建网络空间命运共同体”，彰显了现代信息技术在全球化发展进程中的重要作用。目前国内外越来越多的学者关注到将VR技术融入到非物质文化遗产的保护与传承之中，对文化遗产进行全新的阐释，赋予他们全新的内涵、存在形式和传承方式，为非物质文化遗产的保护和传承提供更先进的技术和路径。

本研究采用VR技术设计和开发安塞数字美术馆。研究以安塞民间绘画为主体，运用VR技术，为安塞民间绘画打造线上传播平台。本文通过三维建模技术和数字图像技术创建美术馆虚拟漫游场景，运用数字媒体技术进行内容的活化再创造，在馆内加以智能点触系统和陀螺仪技术实现交互与自动漫游，最后采取二维码技术实现多端联动，支持移动端、客户端以及网页端等传播。安塞数字美术馆打破时间、空间限制，满足人们游览、欣赏、研究等需求，集文化保护、文化教育、文化旅游于一体。在实现永久保存安塞民间绘画文化艺术资源的同时，为学术研究和多元利用提供无限可能。

1 安塞数字美术馆设计特色

安塞数字美术馆将安塞民间绘画现有资源整合起来，提取安塞民间绘画元素进行二次创作，同时提取其颜色配比规律制作色卡，形成学术研究规范。数字美术馆内强调人机交互的受众体验，为受众打造独有的场景空间，满足受众使用感，使传播内容更加详细系统，传播方式打破时间和空间上的限制，促使受众自觉使用新媒体传播安塞民间绘画艺术，形成特有的传播渠道。

1.1 多端联动及时获取

安塞民间绘画现被收藏在安塞区文化馆一楼进行展览，由于地理环境等因素的限制除大型活动、访问考察外，平日访客量基本为0，安塞民间绘画面临着“养在深闺人未识”的局面。以VR技术为基础的安塞数字美术馆可以依托二维码技术进行即时传播，受众可以通过电脑或者手机等移动媒介随时随地查看。二维码技术相较于网页链接轻巧方便，符合社群传播特性，具有传播的即时性和灵活性以及永久性，使受众足不出户就能获得沉浸般的体验。安塞数字美术馆二维码不论在电脑还是移动媒介上使用，都不会依赖链接跳转，直接识别或者扫描观看，轻便快捷。运用数字媒体技术呈现的美术馆打破了时空限制，用户群体广泛，不仅为传者极大的降低了传播成本，也能为受者创造沉浸的体验环境。

1.2 文化展示内容的活化再创造

当前我们社会已经从图文时代转向短视频时代，安塞民间绘画属于二维平面的艺术，在短视频时代安塞民间绘画的传播感染力较弱。在安塞数字美术馆中，将安塞民间绘画进行活化再创造，研究其色彩配比规律制作色卡；创作符合时代特征的Gif动图；提取其艺术元素，进行微动画及动画片的创作与延伸。使安塞民间绘画更广泛、直观的向大众展示，有力推动民间民族文化的传播与传承。

2 安塞数字美术馆平台的规划与设计

2.1 总体设计思想

安塞数字美术馆的总体设计思想是将现有安塞民间绘画作品进行系统的收集整合，使其资源获得最优的展示，完成现有传承人谱系的整理，对其艺术元素进行二次活化创作，提取其中的造型语言等艺术元素进行学术研究，在全社会最大范围内共建共享，将安塞民间绘画这一民间艺术实现“走出去”，为其留下可考证的数字化资料。安塞数字美术馆汲取了安塞民间绘画这一民间艺术中的深层次的文化内涵，以VR技术为载体，将其融入到新的学术研究、艺术创作以及教育与文旅体验之中。

2.2 技术路线

安塞数字美术馆按照图1所示的板块和技术路线实施。其中，主要技术板块有图形图像的提取技术；图形图像的数字化处理及分类技术；绘画作品元素及色彩的提取和二次创作；安塞民间绘画的色彩配比规律检索与展示技术。按照这样的技术路线，安塞数字美术馆以VR技术为依托，以虚拟漫游系统为载体，以数字化的形式展示在受众面前。

图1 安塞数字美术馆构建技术路线

2.3 实现方案

2.3.1 原始素材的采集和数字化技术

对安塞民间绘画原始素材进行采集并实施数字化是构建安塞数字美术馆的基础。线条是绘画作品的关键，线描图是安塞民间绘画数字化采集的关键信息。本研究在采集安塞民间绘画数字化的过程中，首先采用Photoshop、CorelDRAW等图形图像处理软件对其作品的线条进行标准化采集，完整复制出其线描稿，使其数字化绘画框架初步成型。随后，以线描图为基础，对原始素材的色彩、色调和清晰度等进一步优化处理。该步骤加以CAD、Fireworks等工具的辅助，对采集到的信息进行模拟修复、背景降噪、色彩还原和分辨率调整等工作。

2.3.2 动画活化的创新与应用技术

安塞民间绘画属于静态的二维平面艺术，动画是具有动态影像的艺术特征，将扁平式的安塞民间绘画进行动态化设计是创作的精髓，能够增强其艺术感染力。在安塞民间绘画具有符号的承借性和随意性的基础上，运用数字媒体技术对其人物、元素等进行造型的提炼和简化，形成具备安塞地区地域性特点的动画形象，再进行艺术的渲染与创作。在创作动画之前，要将动画中的重复出现的被选中的动画编辑成Flash元件库，便于统一风格，提高制作效率。

2.3.3 数字化存储与应用技术

将安塞民间绘画这种技艺性和主观意愿性较高的艺术经过数字化后进行存储，然后再将其向大众展示与传播。在进行数字化这一流程时，需要解决的问题是如何在既保证数字化图像的分辨率的同时又能保证浏览的速度。因此，安塞数字美术馆内数字化图像采用JPEG格式，分辨率约为1900×1500，文件大小为2～3 MB，在5G时代，该文件大小并不会影响到受众在浏览图形图像时的体验感，同时保证了图片清晰质量。

3 安塞数字美术馆的开发与建设

安塞民间绘画受地域影响和文化流变等因素，其保护与传播的发展陷入困境。为了打通安塞民间绘画的传播渠道，本研究借助VR技术采用三维虚拟场景为其构建保护平台，作用于文化研究、教育、旅游等方面。

3.1 展馆模块划分

3.1.1 虚拟场馆漫游系统

游客在数字博物馆游览时，通常希望能够得到身临其境的感觉，这就需要VR技术配合实现［3］。安塞数字美术馆搭载专业全面的全景、3D环物以及陀螺仪自动巡航等系统，生成一个真实的沉浸式的馆型场景，使受众在屏幕端也能获得行走在真实的三维展厅内的沉浸式体验。借助二维码技术生成可在手机、平板和电脑上体验的3D化、交互式、沉浸式的虚拟现实内容，如图1所示，受众通过鼠标、触摸屏等可以自由选择浏览安塞民间绘画数字化作品，查看安塞农民画家传承谱系，观看以安塞民间绘画为创作元素的动画片，深度感受这一民间艺术的文化内涵和色彩魅力。

图2 安塞数字美术馆漫游场景示例图

3.1.2 虚拟展示系统

安塞数字美术馆中使用了VR平台提供的导航系统，在用户漫游和浏览过程中，通过触发馆内交互按钮，可点开馆壁上悬挂的相关图片、视频等资料进一步了解安塞民间绘画。本馆虚拟展示系统通过借助百度VR提供素材库、流程托管等解决技术的基础门槛。随后借助Flash系统将数字化作品上传于虚拟展示系统中，用户只要点击显示的交互按钮，就可以弹出完整的这个图片的高清大图，同时配有作品名及作者。在传承人展馆，还配有详细的生平介绍等内容，使用户可以更详细更真实的观看安塞民间绘画，获得更专业的知识。

图3 安塞数字美术馆交互设计图

3.2 空间布局与规划

3.2.1 设计原则

安塞数字美术馆外形立面设计取自中国古建筑屋檐的概念，对传统建筑形式赋予现代的演绎，将古老的民间艺术与现代的建筑样式相结合，符合安塞数字美术馆的构建理念。安塞数字美术馆外形以拉伸矩形的方式突出建筑的厚重感，上半部分采用木质装饰，下半部分采用玻璃钢化装饰，古典与现代相碰撞。馆内同样以天花板上的木质装饰和馆壁上悬挂作品的玻璃装饰相结合，简约又不单调，避免形式大于内容，装潢抢去数字化作品的风头。

藏馆内，每个区域运用围墙分割开来，既融会贯通，又独立存在。馆内通道上具有交互标识，点击即可进入下一藏馆。不同的区域形状也有区分，数字化作品区纵深狭长，传承人谱系区半圆广阔，色卡作品区空旷方正。馆内通过空间大小、方圆曲直等不同的设计满足受众的新鲜感，为受众打造一个全面而又生动的体验环境，增强其体验真实感。

图4 安塞数字美术馆外观及内部设计图

3.2.2 展示内容

安塞数字美术馆内分为四个展馆，分别是数字化作品展厅、绘画传承人展厅、带色卡作品展厅和动画活态展厅。不同的展厅运用不同的展示形式，整体设计上具有流动性。第四展厅与第一展厅相连，空间上具有序列化、节奏化的设计感。

馆藏中第一展厅为上百幅安塞民间绘画作品的数字化呈现。利用Ps、Pr现代数字技术拍摄、扫描、绘制、存储，对安塞民间绘画中作品的造型、色彩部分进行复原提炼，同原作品进行反复对比从而形成独立的、完整的数字作品，建立多元化、集成化的绘画作品数据库、数字资源永久保存系统。

第二展厅对安塞民间绘画传承人进行了详细、完善、系统的介绍。运用数字媒体技术将每位传承人的生平概况、作品内容进行了详细梳理，形成了数字化的安塞民间绘画的史料记载。

图5 安塞数字美术馆第一、二展厅示例图

第三展厅为安塞民间绘画带色卡数字作品。馆藏作品包括对安塞民间绘画现存作品进行色阶分析，以国际色卡为基准提炼安塞民间绘画数字色卡［4］，为安塞民间绘画的传承提供了参考资料，同时为非物质文化遗产民间艺术和美术色彩运用的学术研究提供参考。

第四展厅是动画活态展厅。该展厅藏品为安塞民间绘画的微动画作品和动画电影作品。馆藏动画电影《婚承》以安塞农民画家李福爱作品《定亲》为基础，开展安塞民间绘画遗产的动画活态传承实践。该片结合安塞民间传统习俗和绘画元素创作动画剧本，绘制动画分镜头，运用准确的动画运动规律，使用动画辅助工具逐帧绘制动画，最终进行剪辑并合成为动画成片。

3.3 交互动画设计

交互设计是安塞数字美术馆区别于安塞民间绘画作品图片展示的根本特征，有了交互设计，才使安塞数字美术馆真正拥有了其数字化的意义和内涵，使其摆脱了制式的图片、视频类的数字展示。

安塞数字美术馆的交互设计包括界面导航交互、数字化作品展示交互、农民画家生平简介交互和微动画交互。在界面导航交互中，受众可以在界面左侧自主选择浏览场景，打破常规浏览顺序，也可以在界面下方借助陀螺仪和自动巡航选择自由行走或自动漫游的浏览模式。在其他展厅的展板及作品上，受众可以通过点击圆形或链接型交互按钮激活相关图片展示，获得高清大图，通过自主选择，满足受众的视觉感官，使受众能更真实、更贴切的了解安塞民间绘画的艺术魅力。

图6 安塞数字美术馆场景选择及自动巡航示例图

4 结语

安塞数字美术馆以安塞民间绘画为例，在艺术学、传播学、民俗学以及信息技术学等多学科融合交叉下，汲取安塞民间绘画这一民间艺术中原本的文化内涵和艺术魅力，构建了一个以VR技术为基础的交互设计平台，满足了受众的媒介使用感，为非物质文化遗产的保护与传播提供了理论支撑和实践探索。