石刻虛擬博物館的數(shù)字化展示設(shè)計(jì)論文

1、石刻虛擬博物館的數(shù)字化展示設(shè)計(jì)論文 一、重慶大足石刻實(shí)體資源分類及虛擬博物館展示的關(guān)鍵信息描述 1.大足石刻藝術(shù)資源分類及重點(diǎn)展示內(nèi)容 大足石刻的藝術(shù)資源包括龕窟群、造像、裝飾紋樣、鐫記銘文等。由于同一資源類型中不同資源種類具有不同的藝術(shù)特征，因而對(duì)其展示信息的選擇和展示方式的設(shè)計(jì)也將有所不同。筆者對(duì)大足石刻的藝術(shù)資源進(jìn)行分類研究后，根據(jù)大足石刻不同藝術(shù)資源的特點(diǎn)選取了各類藝術(shù)資源展示信息的構(gòu)成內(nèi)容，并歸納和提取了各構(gòu)成內(nèi)容的信息描述和要素，為大足石刻信息資源的采集和展示模型的選擇奠定了基礎(chǔ)。 龕窟群 龕窟群是指由多個(gè)龕窟集合而成的石刻造像組群。本文研討則主要集中于具有較大典型意義的5處摩崖石

2、刻造像，即大足境內(nèi)的北山石窟、寶頂山石窟、南山石窟、石篆山石窟和石門山石窟。大足五山石窟的群雕藝術(shù)的數(shù)字化展示設(shè)計(jì)應(yīng)以展示大足石刻建造者整體設(shè)計(jì)思想和大足石刻氣勢(shì)磅礴的宏大場(chǎng)景為主要設(shè)計(jì)理念，主要展示方式將以場(chǎng)景展示為主。展示內(nèi)容由以下幾方面構(gòu)成：石窟周邊地理環(huán)境信息、龕窟形制信息、石窟群雕造像信息、龕窟裝飾連接或分割信息等。不同的展示內(nèi)容應(yīng)包含一些必要的信息要素，如石窟周邊地理環(huán)境信息就應(yīng)含有山形、地勢(shì)、道路、山體植被等關(guān)鍵要素。只有這樣，才能讓用戶即觀覽者對(duì)龕窟群的設(shè)計(jì)者融石刻作品于自然山水間的整體設(shè)計(jì)思想具有一個(gè)比較全面的認(rèn)知。 造像 石刻造像是大足石刻藝術(shù)的核心內(nèi)容，是每個(gè)龕窟的藝術(shù)表

3、現(xiàn)主體。大足石刻造像題材豐富、數(shù)量眾多、姿態(tài)各異，是大足石刻數(shù)字化展示的重點(diǎn)和難點(diǎn)。石刻造像藝術(shù)數(shù)字化展示設(shè)計(jì)當(dāng)然要著重考慮如何集中展示那些具有較高藝術(shù)價(jià)值的造像，而這些造像的展示應(yīng)該是一個(gè)立體的、細(xì)部特征清晰的三維立體呈現(xiàn)狀態(tài)。主要包括如下基本內(nèi)容：造像形制、色彩設(shè)計(jì)、題材類別、材質(zhì)應(yīng)用、雕刻技法及藝術(shù)風(fēng)格等豐富信息。 裝飾紋樣 大足石刻的裝飾紋樣主要是指裝飾于各龕窟建筑的藻井、龕楣、邊飾和主尊造像的背光、兩側(cè)、服（冠）飾、底座等各個(gè)部分的裝飾紋樣以及造像四周動(dòng)植物裝飾造型。大足石刻的裝飾紋樣主要包括五個(gè)大類：一是造像的背光紋樣；二是造像的冠飾紋樣；三是造像的服飾紋樣；四是龕窟壁面的裝飾紋樣

4、；五是尊像持物與寶座的裝飾紋樣。裝飾紋樣的展示應(yīng)包含以下展示內(nèi)容：紋樣位置、紋樣用途、紋樣造型、雕刻手法及藝術(shù)風(fēng)格等信息。 鐫記銘文 大足石刻鐫記銘文是鑿刻在大足石刻各處石窟、古塔文物保護(hù)范圍內(nèi)不同質(zhì)地上的各類文字。主要包括四個(gè)大類：造像刊刻的經(jīng)文、經(jīng)目、偈語(yǔ)和頌詞；乞佛人的造像鐫記、題刻和石匠刻師的題名；各朝代培修、裝絢石窟的碑刻和題記；歷代文人墨客留下的碑碣、題刻、詩(shī)詞和游記等。大足石刻銘文具有鮮明的民族化、地域化、生活化特色，與大足石刻造像的精美造型交相輝映，共同構(gòu)成了大足石刻文字與造型互證相融的特色石刻藝術(shù)長(zhǎng)廊。大足石刻銘文的展示內(nèi)容包含銘文內(nèi)容展示和書(shū)法藝術(shù)展示兩部分。銘文內(nèi)容信息要

5、素主要包括：造像的時(shí)間、祈愿、尊像、供養(yǎng)人等。銘文書(shū)法藝術(shù)展示信息主要包括：筆法、字法、章法和審美風(fēng)格。因此，自然還將考慮銘文與造像之間的有機(jī)相融問(wèn)題。 2.大足石刻歷史文化資源分類及展示內(nèi)容 大足石刻歷史文化信息是石刻藝術(shù)的有機(jī)組成部分，是人們了解大足石刻造型藝術(shù)的緣起背景、發(fā)展脈絡(luò)和流變衰落以及歷史進(jìn)程，進(jìn)而熟悉石刻開(kāi)鑿時(shí)期巴蜀地區(qū)社會(huì)文化生活的重要窗口。大足石刻的歷史文化資源信息主要包括以下幾方面：一是大足石刻基本文化信息，包括題材、內(nèi)容、歷程、范圍、地位、價(jià)值等方面的考察研究；二是中華傳統(tǒng)文化信息譬如儒釋道三教融合文化、中華孝文化及多元文化包容等；三是巴蜀地域文化信息，包括巴蜀民間宗教

6、信仰文化、巴蜀民間社會(huì)生活文化等。 二、大足石刻虛擬博物館數(shù)字化展示設(shè)計(jì) 1.大足石刻虛擬博物館數(shù)字化展示建設(shè)的主要內(nèi)容 通過(guò)對(duì)大足石刻實(shí)體資源內(nèi)容與特點(diǎn)的分析研究，筆者認(rèn)為大足石刻虛擬博物館數(shù)字化展示建設(shè)內(nèi)容可以大致概括成三個(gè)主要部分：一是對(duì)石窟藝術(shù)資源虛擬場(chǎng)景的二維和三維之建模展示，包括石窟場(chǎng)景展示，龕窟建筑空間場(chǎng)景展示，造像、裝飾紋樣、鐫記銘文的二維、三維展示。二是對(duì)于石刻歷史文化資源的多媒體信息集成展示，包括文本、圖片、二維與三維模型、音頻、視頻、動(dòng)畫(huà)效果的綜合展示。三是創(chuàng)建一個(gè)可與用戶進(jìn)行溝通的虛擬體驗(yàn)的交互界面和平臺(tái)，可讓用戶在數(shù)字化展示中獲得對(duì)文化遺產(chǎn)認(rèn)知的生動(dòng)虛擬體驗(yàn)。 2.大

7、足石刻虛擬博物館數(shù)字化展示設(shè)計(jì) 根據(jù)上文大足石刻藝術(shù)資源分類和展示信息研究，筆者及其研究團(tuán)隊(duì)對(duì)大足石刻藝術(shù)資源數(shù)字化展示系統(tǒng)所要展示的藝術(shù)本體資源進(jìn)行了整體布局策劃、分類和取舍，最終確定了與之相匹配的展示技術(shù)。根據(jù)不同的藝術(shù)本體資源的種類，選取恰當(dāng)展示內(nèi)容，按照展示描述要素的要求，用數(shù)字高清照相機(jī)、錄像機(jī)，二維、三維激光掃描儀等進(jìn)行數(shù)字資源采集，然后對(duì)數(shù)字資源進(jìn)行圖像處理和三維建模，在此基礎(chǔ)上有效地進(jìn)行具體的展示設(shè)計(jì)。 1）龕窟群展示設(shè)計(jì)。 大足石刻龕窟群場(chǎng)景宏大，龕窟群依山鑿刻，所有造像都應(yīng)是在勘察地形后統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，然后開(kāi)窟鑿像的。正是設(shè)計(jì)者因地制宜，甚至借景發(fā)揮，山巒溪泉等均在營(yíng)造者構(gòu)思

8、之中相互融合，極具連環(huán)畫(huà)式的整體感，寶頂山的大佛灣便是其中的典型代表。既然是數(shù)字化展示設(shè)計(jì)，首先必須遵從大足石刻固有的狀態(tài)情勢(shì)，然后還要特別發(fā)揮數(shù)字化展示設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)或特點(diǎn)。所以，為了傳達(dá)給受眾大足石刻山水連環(huán)畫(huà)似的整體感，我們采用了場(chǎng)景的虛擬漫游和三維場(chǎng)景建模仿真相結(jié)合的方式進(jìn)行龕窟群的場(chǎng)景展示。筆者所帶團(tuán)隊(duì)特別選取了寶頂山大佛灣第11號(hào)釋迦牟尼涅槃場(chǎng)景為展示對(duì)象，進(jìn)行了360度全景照片展示和搭建三維場(chǎng)景模型展示兩種設(shè)計(jì)實(shí)踐。360度全景照片展示通過(guò)在寶頂山大佛灣第11號(hào)釋迦牟尼涅槃像附近選取合適的位置架設(shè)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)云臺(tái)拍攝系統(tǒng)，根據(jù)云臺(tái)所發(fā)出的脈沖旋轉(zhuǎn)指令，相機(jī)自動(dòng)按照設(shè)定角度旋轉(zhuǎn)拍攝。在完成

9、角度達(dá)360度的旋轉(zhuǎn)拍照之后，再用專業(yè)拼接軟件將照片拼接成全景場(chǎng)景呈現(xiàn)。由于拍攝照片的數(shù)目和角度比較多，照片質(zhì)量較高，拼接出來(lái)的圖片的三維效果非常好，采用全景照片拼接的虛擬三維場(chǎng)景。這樣，較好地展示了大足石刻的龕窟開(kāi)鑿依山就勢(shì)的特色，顯示出造像和周圍環(huán)境和諧相融的設(shè)計(jì)匠心。同時(shí)，我們?cè)谡故緢?chǎng)景中進(jìn)行漫游途徑設(shè)定，用戶可以用鍵盤的方向鍵或者鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)在虛擬場(chǎng)景中自由穿行，并且在某些特定虛擬場(chǎng)景中定義特殊交互點(diǎn)，設(shè)定鏈接，用戶點(diǎn)擊后可轉(zhuǎn)向鏈接內(nèi)容，完成簡(jiǎn)單的用戶交互。搭建三維場(chǎng)景模型展示則是用3d建模軟件搭建的寶頂山大佛灣第11號(hào)釋迦牟尼涅槃三維場(chǎng)景模型。雖然3d效果比全景照片展示得要好些，但其制作

10、周期較長(zhǎng)，制作成本亦較高。比較而言，從制作成本來(lái)看，全景照片拼接的工時(shí)成本較低，對(duì)展示系統(tǒng)性能要求不如3d模型那么高。從展示效果來(lái)看，雖然立體感效果不如3d模型，但是受眾現(xiàn)場(chǎng)感體驗(yàn)的效果還是不錯(cuò)的。 2）造像展示設(shè)計(jì)。 由于大足石刻造像數(shù)量巨大，倘若要對(duì)每一尊造像都進(jìn)行高清的三維建模顯然不太可行，于是對(duì)造像展示設(shè)計(jì)采用二維圖像采集和三維高清建模相結(jié)合的方式進(jìn)行較為合適。所以，必須有選擇性地選取那些具有較高藝術(shù)價(jià)值的石刻造像進(jìn)行高清三維建模，而其他的造像則通過(guò)二維圖片或者視頻攝像的方式予以展示。依此，筆者團(tuán)隊(duì)便選取了寶頂山大佛灣第13號(hào)佛母大孔雀明王經(jīng)變相場(chǎng)景中的主像佛母大孔雀明王進(jìn)行三維立體建

11、模。我們先用三維激光掃描儀采集了造像的三維幾何形制信息，對(duì)采集的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理后運(yùn)用3d軟件建模。由于歷史久遠(yuǎn)，該龕主尊面部和身體等已經(jīng)部分損毀，為了還原和恢復(fù)造像完整狀態(tài)，我們?cè)诮Ｖ胁殚喠舜罅康南嚓P(guān)圖片，并且重點(diǎn)參考了同樣存在于大足石刻五山中其他龕窟群如北山佛灣、石門山的孔雀明王的造型，對(duì)佛母大孔雀明王的殘缺部分進(jìn)行了較好的軟件修復(fù)，運(yùn)用3d軟件建立了孔雀明王造像的三維幾何模型。所建的孔雀明王的三維模型不僅清晰地展示了造像的三維造型信息，同時(shí)也可以辨析出造像頭冠的鏤空雕刻技法和底座孔雀的雕刻紋理，較好地展示了造像部分損毀前的造型風(fēng)采和精湛的雕刻技法。 3）裝飾紋樣展示設(shè)計(jì)。 大足石刻裝飾

12、紋樣種類、式樣紛繁復(fù)雜，分布面積較廣，裝飾部位、功能各不相同，且其裝飾造型功能隨著主尊造像的身份改變和宗教故事的寓意表達(dá)而相應(yīng)變化，似乎并沒(méi)有較為固定的分布區(qū)域，其裝飾效果往往取決于龕窟的整體設(shè)計(jì)。因此，對(duì)于裝飾紋樣的數(shù)字化展示設(shè)計(jì)，我們采取了較為靈活的展示手段，以二維平面展示與三維立體展示相結(jié)合的模式，通過(guò)二維圖片或者視頻展現(xiàn)裝飾紋樣的位置和整體的平面布局，局部三維模型展示典型紋樣的細(xì)部特征和雕刻手法。而對(duì)于造像背光部分、龕窟壁面的這種大規(guī)模成片出現(xiàn)的裝飾紋樣，采取全景照片拼接假三維效果，或者用二維圖像繪制、攝影圖片的方式來(lái)展示。對(duì)于服（冠）飾和造像底座裝飾紋樣部分，也可以通過(guò)對(duì)造像的三維建

13、模而進(jìn)行同步建模與展示方式來(lái)完成。因此，課題團(tuán)隊(duì)選取了寶頂山大佛灣第29號(hào)圓覺(jué)洞進(jìn)行設(shè)計(jì)探索和實(shí)踐，先用二維繪制的方式對(duì)圓覺(jué)洞進(jìn)行初步繪制，圖片尤其突出了洞內(nèi)菩薩背光部分十分繁復(fù)的裝飾紋樣。然后對(duì)中間的問(wèn)法菩薩進(jìn)行了三維建模，在軟件中將二維繪制圓覺(jué)洞四壁的圖片與三維建模的問(wèn)法菩薩進(jìn)行有機(jī)合成。圓覺(jué)洞四周壁面細(xì)致的二維繪制圖片較好地展示了圓覺(jué)洞中造像背光部分各類石刻裝飾紋樣的豐富多彩、細(xì)膩精致的造型特征，由于中間三維建模的問(wèn)法菩薩與二維圖片部分的距離感很強(qiáng)，凸顯出一種奇妙的三維立體效果。 4）鐫刻銘文展示設(shè)計(jì)。 擬采用二維高清攝影圖片展示等給予落實(shí)，由于展示技術(shù)簡(jiǎn)單，在此不再贅述。以上工作基本完

14、成之后，接下來(lái)就是對(duì)大足石刻歷史文化資源的數(shù)字化展示設(shè)計(jì)。主要是利用多媒體數(shù)字化技術(shù)對(duì)大足石刻所蘊(yùn)含的豐富歷史文化信息進(jìn)行知識(shí)的可視化表達(dá)。通過(guò)音頻、視頻、二三維動(dòng)畫(huà)讓不同的知識(shí)點(diǎn)得以直觀化、圖示化、生動(dòng)化和系統(tǒng)化的展現(xiàn)，構(gòu)建石刻造型藝術(shù)與歷史文化知識(shí)同步展現(xiàn)的立體文化空間，同時(shí)通過(guò)這個(gè)文化空間讓更多的人能夠深度了解大足石刻的精湛藝術(shù)和厚重文化，為中華文明的有效傳承和偉大復(fù)興開(kāi)辟新的時(shí)空領(lǐng)域。具體方法就是對(duì)于各類藝術(shù)資源的藝術(shù)特征隨著展示模型或者場(chǎng)景的展示同步配有文字或者音頻解說(shuō)；對(duì)于石刻場(chǎng)景中的宗教故事和生活場(chǎng)景介紹，采用二維或三維故事動(dòng)畫(huà)的形式，以動(dòng)態(tài)形式向?yàn)g覽者介紹；對(duì)于大足石刻的整體介紹則采用實(shí)景視頻拍攝和紀(jì)實(shí)動(dòng)畫(huà)相結(jié)合的方式，制作一部全新的專題片來(lái)全面介紹大足石刻豐富的歷史文化信息。目前我們已經(jīng)制作完成了專題片的前期策劃工作和兩部大足石刻宗教故事二維動(dòng)畫(huà)片的創(chuàng)作工作，效果良好。展示設(shè)計(jì)的最后一步工