基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的熱貢唐卡創(chuàng)新開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

許王旭宇 儲(chǔ)蕾芳

關(guān)鍵詞：熱貢唐卡 虛擬體驗(yàn) 線上涂色 線下打印

引言

熱貢唐卡代表了西藏傳統(tǒng)文化的精髓，公元七世紀(jì)已有關(guān)于唐卡的文字記載，經(jīng)過(guò)1300多年的不懈努力與探索，熱貢唐卡走出了一條新的風(fēng)格。

然而，現(xiàn)如今的熱貢唐卡文化傳承與開(kāi)發(fā)應(yīng)用無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的形勢(shì)。為保護(hù)傳承熱貢唐卡，呼應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，保護(hù)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，勢(shì)必要用數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)熱貢唐卡，在傳統(tǒng)保護(hù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代的理念，找到其專屬的價(jià)值。

一、熱貢唐卡的創(chuàng)新與開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

唐卡藝術(shù)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，熱貢唐卡作為唐卡的諸多類別之一，不但繼承了西藏唐卡鮮明的藝術(shù)風(fēng)格，而且還有序地吸收了漢地文化的精髓。經(jīng)過(guò)不斷的傳承及變遷，熱貢唐卡形成了鮮明的風(fēng)格，傳統(tǒng)意義上對(duì)于熱貢唐卡的傳承與保護(hù)主要集中于畫(huà)面色彩以及畫(huà)像題材，專注于唐卡的顏色搭配與畫(huà)面表現(xiàn)，這對(duì)于唐卡的新時(shí)代保護(hù)開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，隨著政府與社會(huì)對(duì)于非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)越來(lái)越重視，熱貢唐卡越來(lái)越廣為人知，受到重視。從事熱貢唐卡創(chuàng)新與傳承的人數(shù)越來(lái)越多，其創(chuàng)新傳承與現(xiàn)代化開(kāi)發(fā)利用已頗受關(guān)注。在新時(shí)代應(yīng)該探索更現(xiàn)代的開(kāi)發(fā)方法與應(yīng)用措施。

隨著技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越熟悉數(shù)字交互的方式，數(shù)字技術(shù)給中華傳統(tǒng)優(yōu)秀文化的傳播提供了完備的可視化數(shù)字解決方案。數(shù)字技術(shù)提供了嶄新的保護(hù)手段，有助于聚合創(chuàng)造性思維，豐富交互體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是數(shù)字化技術(shù)的組成部分之一，符合現(xiàn)代公眾的審美趨勢(shì)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該重新思考利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)熱貢唐卡元素的方式。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用分析

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一個(gè)將計(jì)算機(jī)圖形和傳感器技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合的學(xué)科和研究領(lǐng)域。用戶能夠在虛擬世界里自由跨越空間與時(shí)間，擁有完整的交互體驗(yàn)，并且虛擬現(xiàn)實(shí)切實(shí)有效地解決目前尚待解決的問(wèn)題，目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已被廣泛運(yùn)用到教育、醫(yī)療、軍事、娛樂(lè)等領(lǐng)域。

國(guó)內(nèi)權(quán)威的市場(chǎng)分析公司智妍在《2018-2024中國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）行業(yè)市場(chǎng)分析預(yù)測(cè)及發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告》中指出2018年虛擬現(xiàn)實(shí)的市場(chǎng)投資將首次突破百億大關(guān)，并于2020年達(dá)到300億人民幣，其中頭戴設(shè)備與消費(fèi)級(jí)內(nèi)宅的投資約占69.7%。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)受到市場(chǎng)與投資者的關(guān)注，中國(guó)會(huì)成為第一個(gè)將虛擬現(xiàn)實(shí)普及的國(guó)家。由此可見(jiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)?zāi)Ｊ将@得了公眾與市場(chǎng)的認(rèn)可，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于文化、教育等領(lǐng)域符合公眾的實(shí)際需求

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)在文化教育領(lǐng)域的應(yīng)用

教育領(lǐng)域與文化領(lǐng)域各自獨(dú)立又互相關(guān)聯(lián)。目前Google Cardboard、Oculus Rift以及Leap Motion等公司平臺(tái)都嘗試把虛擬現(xiàn)實(shí)與文化教育結(jié)合，讓虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生更多的社會(huì)價(jià)值。以一款名為“化學(xué)VR”的APP為例，這是一款應(yīng)用了體驗(yàn)式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育類應(yīng)用。其把化學(xué)理論和收集化學(xué)元素的互動(dòng)冒險(xiǎn)任務(wù)相結(jié)合，在APP內(nèi)指導(dǎo)用戶根據(jù)文字信息找到H元素和O元素，把它們組成一個(gè)H20水分子。對(duì)于學(xué)生而言，傳統(tǒng)的面授化學(xué)課并不有趣，結(jié)合了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“化VR”一改化學(xué)課乏味無(wú)趣的印象，通過(guò)在三維環(huán)境中的與元素的互動(dòng)，提升了課堂的趣味性，既提升了課堂效率，又解決了目前學(xué)習(xí)中的不足。

由此可見(jiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與文化教育結(jié)合的嘗試與市場(chǎng)已經(jīng)趨于成熟，新鮮有趣的互動(dòng)形式打破了傳統(tǒng)體驗(yàn)的限制。虛擬現(xiàn)實(shí)的開(kāi)放度高，支持在線互動(dòng)，公眾對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)的接受度極高，把虛擬現(xiàn)實(shí)和文化教育相結(jié)合符合市場(chǎng)需求。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)在三維打印中的應(yīng)用

三維打印是現(xiàn)代科技的寵兒，它是以增加材料的方式將數(shù)字模型制造成三維實(shí)體物件的過(guò)程。其優(yōu)勢(shì)是能與多種技術(shù)對(duì)接，便捷有效，因此廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域。三維打印技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)通過(guò)技術(shù)端口能直接對(duì)接。以英國(guó)倫敦皇家藝術(shù)學(xué)院于2017年舉辦的“虛擬真實(shí)”三維打印虛擬現(xiàn)實(shí)藝術(shù)展為例，藝術(shù)家使用Google的“Tilt Brush”和其他3DI具創(chuàng)建虛擬設(shè)計(jì)空間。觀眾可以通過(guò)頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)入虛擬世界。同時(shí)還可以用3D打印技術(shù)物理輸出虛擬空間的藝術(shù)品。

三維打印和虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合的想法減少了藝術(shù)家創(chuàng)作的成本，打通了線上和線下的渠道。觀眾不僅可以在虛擬世界從各個(gè)方面欣賞藝術(shù)，還可以在現(xiàn)實(shí)世界中直接打印這些作品。由此可見(jiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)和三維打印的結(jié)合賦予虛擬現(xiàn)實(shí)新的活力，有助于聚合創(chuàng)造性思維。

三、基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的熱貢唐卡開(kāi)發(fā)應(yīng)用

（一）熱貢唐卡可開(kāi)發(fā)元素提取——自由涂色定制個(gè)性化唐卡

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提取熱貢唐卡元素，可以在傳統(tǒng)平面展示的基礎(chǔ)上增加互動(dòng)體驗(yàn)，聚合用戶的興趣，打破單一的保護(hù)方式，提升了熱貢唐卡的利用與開(kāi)發(fā)價(jià)值。以敦煌研究院與騰訊公司于2018年6月合作開(kāi)發(fā)的“在線數(shù)字供養(yǎng)人計(jì)劃”為例，該計(jì)劃設(shè)置了基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線壁畫(huà)涂色體驗(yàn)。用戶通過(guò)一個(gè)鏈接就能進(jìn)入涂色頁(yè)面，在頁(yè)面里有簡(jiǎn)單的動(dòng)作提示，比如如何選取顏色，如何為壁畫(huà)涂色等。這—方式拉近了用戶與敦煌壁畫(huà)的距離，交互輕松愉快，簡(jiǎn)潔易上手。通過(guò)這個(gè)例子可知，與之前的開(kāi)發(fā)推廣方式相比，年輕人更傾向于通過(guò)在線交互了解敦煌文化。數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)文化結(jié)合的想法由來(lái)已久。

熱貢唐卡的色彩鮮亮優(yōu)美，預(yù)先提取唐卡的色彩元素、分門(mén)別類的歸納能為熱貢唐卡與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合做充分的準(zhǔn)備。唐卡的主色大約有赤、綠、藍(lán)、黃、白五色。根據(jù)題材不同，色彩有不同的組合方式。唐卡的紅色代表智慧與慈悲;藍(lán)色深邃幽遠(yuǎn)，令人聯(lián)想到天空、理性與信念;白色代表純潔寒冷，寧?kù)o雅致;綠色代表著平靜、安全，是生命和青春的代表;黃色傳達(dá)高貴、神圣之意。熱貢唐卡顏色分析，如圖1。

（二）用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)打通線上線下開(kāi)發(fā)渠道

因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)具有全感官交互的先天優(yōu)勢(shì)，因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能把唐卡實(shí)物虛化，把模型虛物實(shí)化，彌補(bǔ)觀眾不能與唐卡互動(dòng)的不足;而且與基于平面技術(shù)的互動(dòng)方案相比，虛擬現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)更豐富。手勢(shì)交互技術(shù)能夠進(jìn)一步增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)的真實(shí)感。Leap Motion公司精于體感交互技術(shù)的研究，其近日研究出了名為“Interaction Engine”（交互引擎）的技術(shù)，該技術(shù)把Leap Motion與unity引擎結(jié)合，把用戶手勢(shì)傳遞至unity引擎，因此在虛擬現(xiàn)實(shí)里便能實(shí)現(xiàn)手勢(shì)操作。這意味著，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有了更廣闊的應(yīng)用空間，

本構(gòu)想作品全名為“熱貢唐卡涂色定制VR”，目標(biāo)人群是想了解熱貢唐卡的公眾，具有傳播熱貢唐卡的用途。設(shè)有線上涂色工藝品定制交互體驗(yàn)，線下三維打印工藝品兩部分，以簡(jiǎn)潔易懂的方式推廣熱貢唐卡。

本作品在技術(shù)方面第一步是用三維軟件建模，把3DMAx和unity3D引擎結(jié)合構(gòu)建虛擬體驗(yàn)館，用Leap Motion和虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備在場(chǎng)館里線上定制個(gè)性化熱貢唐卡，第二步是通過(guò)C#程序語(yǔ)言編寫(xiě)端口語(yǔ)言，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維打印技術(shù)結(jié)合線下定制工藝品，推廣唐卡。本構(gòu)想意在把在線體驗(yàn)和定制結(jié)合，打通線上體驗(yàn)和線下價(jià)值開(kāi)發(fā)之間的壁壘

1.在虛擬體驗(yàn)館中線上定制個(gè)性化熱貢唐卡：綜上所述，第一步在虛擬體驗(yàn)館中線上定制個(gè)性化熱貢唐卡，利用手勢(shì)交互式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬線上熱貢唐卡定制的方案如下：

首先，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)階段，可以利用三維建模軟件比如3dsmax軟件構(gòu)建未涂色的立體唐卡模型和三維虛擬場(chǎng)景。之后，把模型導(dǎo)入unity 3D軟件，調(diào)整材質(zhì)與貼圖、完成與unity3D以及Leap Moton引擎的相關(guān)設(shè)置，在unity引擎里搭建出一個(gè)虛擬的唐卡涂色體驗(yàn)館。

其次，在交互階段，打開(kāi)unity引擎，連接虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，兩者完成對(duì)接。觀眾戴上虛擬顯示頭盔后可以直接進(jìn)入unity虛擬體驗(yàn)館，在場(chǎng)館里可以全角度行走，旋轉(zhuǎn)、放大或縮小唐卡模型。之后，連接Leap motion手勢(shì)交互設(shè)備，把leap motion與unity引擎、虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔連接。leap motion負(fù)責(zé)與虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)接，手勢(shì)交互，用戶可以直接在場(chǎng)景用手勢(shì)交互，避免了手柄交互不便捷的劣勢(shì)。手勢(shì)式虛擬現(xiàn)實(shí)交互體驗(yàn)，如圖2。

值得一提的是，場(chǎng)景左邊列出了未涂色的唐卡列表，用戶可以手指左右滑動(dòng)翻看唐卡列表，在找到喜歡的唐卡后，手指點(diǎn)擊選擇想要涂色的唐卡，與此同時(shí)手指向內(nèi)捏合或向外展開(kāi)可以放大縮小自己喜歡的唐卡，僅獲取畫(huà)面的某一部分的特寫(xiě)，僅為特寫(xiě)部分涂色，比如為畫(huà)面里的蓮花涂色。選擇完成后唐卡的線稿會(huì)出現(xiàn)在場(chǎng)景中間。場(chǎng)景右邊列出了可供涂色的顏色，顏色按色相歸納排列，方便取色。唐卡預(yù)設(shè)了涂色路徑，用戶可以用手點(diǎn)擊代表唐卡顏色的圖形，按住不放，把顏色拖動(dòng)到唐卡上的某一個(gè)區(qū)域上就能為該區(qū)域完成涂色。虛擬體驗(yàn)館涂色體驗(yàn)，如圖3。

場(chǎng)景的上方根據(jù)用戶點(diǎn)擊的顏色給出相應(yīng)提示。比如：用戶在選擇藍(lán)色之后，場(chǎng)景上方會(huì)提示“藍(lán)色令人聯(lián)想到天空、信念，通常運(yùn)用在給天空涂色”，而用戶選擇白色時(shí)，場(chǎng)景上方會(huì)提示“白色令^聯(lián)想到光明、寒冷，代表了寧?kù)o高雅、明亮純凈，可以與其他顏色調(diào)和”。用這樣的方式引導(dǎo)用戶在涂色時(shí)保持畫(huà)面風(fēng)格和諧。涂色提示和預(yù)設(shè)涂色路徑的方式讓沒(méi)有接受過(guò)專業(yè)的美術(shù)訓(xùn)練的用戶能輕松定制唐卡。在多次操作之后，用戶就能根據(jù)心意定制一幅個(gè)性化熱貢唐卡，點(diǎn)擊場(chǎng)景下方的保存就能導(dǎo)出圖片。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)與三維打印技術(shù)結(jié)合線下唐卡推廣：現(xiàn)有的傳統(tǒng)文化體驗(yàn)交互模式都止步于線上體驗(yàn)，上文所提到的“在線數(shù)字供養(yǎng)人計(jì)劃”為敦煌壁畫(huà)設(shè)置了涂色體驗(yàn)，但是僅僅止步于涂色，用戶在涂色時(shí)興致盎然，但是涂好色沒(méi)有后續(xù)跟進(jìn)步驟，用戶容易遺忘。如果能線上線下結(jié)合，則不但可以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)熱貢唐卡元素，還可以挖掘出更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，在保護(hù)、開(kāi)發(fā)熱貢唐卡元素的時(shí)候，應(yīng)該打通線上定制和線下打印、配送之間的壁壘，用戶不僅可以在虛擬空間里定制符合心意的專屬唐卡，而且還可以把涂好色的唐卡圖案印在工藝品上，通過(guò)三維打印的方式獲得工藝品的實(shí)物，讓唐卡元素成為精致的生活態(tài)度的一部分。

綜上所述，打通線上線下開(kāi)發(fā)渠道的設(shè)計(jì)方案如下：首先，在設(shè)計(jì)方面。在虛擬展館已完成熱貢唐卡定制的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步定制熱貢唐卡工藝品。手指點(diǎn)擊完成涂色。此時(shí)場(chǎng)景清空，在場(chǎng)景左側(cè)放置剛剛涂色的唐卡，在場(chǎng)景右側(cè)顯示各類家庭裝飾用工藝品的素模。具體交互與涂色類似，手指上下滑動(dòng)選擇工藝品，點(diǎn)擊后工藝品顯示在場(chǎng)景中間。點(diǎn)擊左邊的唐卡圖案，工藝品上就會(huì)根據(jù)選擇印上熱貢唐卡的圖案。圖案可以放大、縮小或旋轉(zhuǎn)，以作進(jìn)一步調(diào)整。調(diào)整完成之后，點(diǎn)擊保存，根據(jù)唐卡圖案而定制的工藝品就完成了。然后，在服務(wù)方面，依托于虛擬現(xiàn)實(shí)的在線交互特性，定制完成之后，點(diǎn)擊場(chǎng)景下方的發(fā)送，就能輸入個(gè)人信息，把工藝品模型直接發(fā)送給三維打印生產(chǎn)商。經(jīng)由生產(chǎn)商確定之后，打印完畢直接郵寄至用戶填寫(xiě)的收貨地址。用戶根據(jù)喜好把工藝品放在家里的某一處地方作裝飾。同時(shí)，因?yàn)槿S打印材料具有堅(jiān)固耐用、易降解的特性，工藝品就能觀賞較長(zhǎng)的時(shí)間，對(duì)環(huán)境影響極小。工藝品定制與三維打印，如圖4。

這樣就實(shí)現(xiàn)了足不出戶，僅僅需要虛擬現(xiàn)實(shí)和手勢(shì)交互設(shè)備就能在線上給熱貢唐卡涂色，定制個(gè)性化唐卡和工藝品，在線下直接配送三維打印工藝品的想法。把線上和線下的優(yōu)勢(shì)聯(lián)系在一起，讓兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，讓熱貢唐卡的開(kāi)發(fā)應(yīng)用更輕松便捷。

總結(jié)

傳統(tǒng)文化的保護(hù)與創(chuàng)新傳承與對(duì)于我們這個(gè)時(shí)代而言是永恒不變的主題，非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)要結(jié)合其他先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)新地開(kāi)發(fā)與應(yīng)用其價(jià)值。熱貢唐卡歷史久遠(yuǎn)，但是唐卡理論晦澀難懂，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)步，熱貢唐卡有了廣泛傳播的可能性。本文用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的方式打通線上線下開(kāi)發(fā)的渠道，讓熱貢唐卡的宣傳更接近公眾，同時(shí)產(chǎn)生具體的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)這樣的方式，讓公眾更愿意了解熱貢唐卡，熱貢唐卡的傳承有了新的曙光。