基于VR技術(shù)的花山巖畫(huà)呈現(xiàn)設(shè)計(jì)研究

趙云全

引言：左江花山巖畫(huà)景區(qū)是廣西壯族的藝術(shù)瑰寶，同時(shí)也是世界文化遺產(chǎn)。壁畫(huà)是壯族的藝術(shù)瑰寶;是古駱越人的智慧結(jié)晶;是左江流域先古人的歷史記憶。巖畫(huà)在風(fēng)雨中矗立了兩千五百多年，如今我們面臨著保護(hù)、發(fā)展和傳承花山巖畫(huà)的重要使命。世界文化遺產(chǎn)是不可再生資源，隨著虛擬交互技術(shù)的不斷發(fā)展和旅游產(chǎn)業(yè)的迅速崛起，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和虛擬旅游使其變得永生?？萍嫉难杆侔l(fā)展，虛擬交互式的旅游成為一種趨勢(shì)，虛擬旅游是根據(jù)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景制作出來(lái)的模型結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)為載體出現(xiàn)在觀眾的眼前。虛擬交互技術(shù)如連珠，旅游業(yè)如合璧，兩者勢(shì)在必行的結(jié)合受到越來(lái)越多的人們喜歡。

一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)被研究很長(zhǎng)時(shí)間了。虛擬旅游這個(gè)概念最早在是由Hobson教授和Williams教授提出來(lái)的，他們認(rèn)為在未來(lái)游客可以不用邁出大門(mén)就可以欣賞自然景區(qū)的景色，虛擬交互技術(shù)可以對(duì)旅游業(yè)產(chǎn)生巨大的沖擊，虛擬旅游是未來(lái)旅游業(yè)的開(kāi)拓者。在1999年Bristow提出了和這兩位教授相似的想法。國(guó)外的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)處在世界領(lǐng)先地位。

在應(yīng)用方面。2002年由Linden實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的“第二生命”。在游戲中我們可以體驗(yàn)真實(shí)生活，場(chǎng)景中虛擬場(chǎng)景例如交通工具、生活設(shè)施、景區(qū)等，都可以進(jìn)行交換。虛擬場(chǎng)景中提供了大量的名勝古跡，方便用戶足不出戶環(huán)游世界。虛擬旅游這個(gè)詞是由國(guó)外翻譯過(guò)來(lái)的，由此可見(jiàn)我國(guó)的虛擬旅游技術(shù)發(fā)展比較晚。人們生活質(zhì)量的提高，同時(shí)旅游成為人們的一種休閑娛樂(lè)的方式，旅游產(chǎn)業(yè)快速風(fēng)靡起來(lái)，成為第三產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)新興領(lǐng)域。

中國(guó)第一個(gè)在互聯(lián)網(wǎng)上展現(xiàn)的歷史文化景點(diǎn)——“超越時(shí)空的紫禁城”。此項(xiàng)技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較有一定的差距，我國(guó)正處于起步階段。目前我國(guó)的虛擬旅游與網(wǎng)絡(luò)游戲結(jié)合比較常見(jiàn)，可以讓大家對(duì)旅游有更多的了解，比起那種廣告植入的更受大眾喜歡。在網(wǎng)頁(yè)上我還可以看到360度實(shí)景虛擬旅游這種交互性相對(duì)比較弱，不過(guò)也可以讓游客對(duì)景區(qū)有向往之感。虛擬旅游可以給用戶更好的體驗(yàn)，不同的視覺(jué)感受，能夠看到真實(shí)場(chǎng)景旅游看不到的美景。虛擬旅游可以以不同的視角更加直觀、逼真和互動(dòng)的三維立體畫(huà)面展現(xiàn)在旅游者的面前。虛擬旅游的關(guān)注度得到大幅度提高。

二、研究意義

中國(guó)古代傳統(tǒng)神話故事不僅僅是一個(gè)個(gè)獨(dú)立故事，是一種能動(dòng)的想象，具有永久性的藝術(shù)魅力，并對(duì)各民族藝術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了極深的影響。幾千年來(lái)的中華文化為動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作提供了取之不竭的素材和源泉，成為動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作的肥沃土壤?；ㄉ綆r畫(huà)是壯族的藝術(shù)瑰寶，是古駱越人智慧的結(jié)晶。神話故事傳說(shuō)值得我們?nèi)ネ诰?，為?dòng)畫(huà)的創(chuàng)作提供了廣闊的空間，花山神話故事的文化背景和人物造型為我們提供了大量的元素，傳播少數(shù)民族文化和動(dòng)畫(huà)的趣味性，讓更多的海內(nèi)外學(xué)者游客了解，對(duì)花山這個(gè)世界文化遺產(chǎn)起到保護(hù)、發(fā)展和傳承的作用?；ㄉ綆r畫(huà)的神話傳說(shuō)充滿了神秘爛漫的色彩，蘊(yùn)含的文化異常豐富，具有多元的價(jià)值，對(duì)動(dòng)畫(huà)的創(chuàng)作與研究具有重要的藝術(shù)價(jià)值。

三、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.設(shè)計(jì)思路

花山崖壁畫(huà)位于廣西壯族自治區(qū)左江流域，流經(jīng)寧明、龍州、崇左等地區(qū)，兩岸都留下了大量的人物圖像。花山的崖壁上現(xiàn)在保留著多處崖壁畫(huà)，壁畫(huà)規(guī)模宏大，統(tǒng)稱為花山崖壁畫(huà)?，F(xiàn)在左江花山崖壁畫(huà)的已經(jīng)被聯(lián)合國(guó)科教文組織列入世界文化遺產(chǎn)。

開(kāi)發(fā)流程：前期通過(guò)資料的搜集整理，中期使用三維軟件搭建虛擬模型，后期將搭建好的模型導(dǎo)入到VRP虛擬交互軟件中驅(qū)動(dòng)，并設(shè)置漫游和交互動(dòng)畫(huà)。

2.文化背景

花山崖壁畫(huà)具有很高的歷史研究?jī)r(jià)值和文化價(jià)值，最近幾十年來(lái)，引來(lái)了無(wú)數(shù)國(guó)內(nèi)外游客，他們來(lái)這里旅游考察和研究，國(guó)內(nèi)外的人們都時(shí)刻關(guān)注它。花山崖壁畫(huà)的作畫(huà)時(shí)間被學(xué)者們初步定為為上古和中古時(shí)期，同時(shí)也有可能是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期到東漢時(shí)期的這一段時(shí)間。這里的先祖駱越人是由是由不同的民族遷徙和融合，直到宋明時(shí)期才出現(xiàn)了壯族、侗族等各個(gè)民族。駱越族位于中國(guó)南方嶺南地區(qū)，處于亞熱帶季風(fēng)氣候，在這里陽(yáng)關(guān)充足、氣候溫暖，降雨量充足，山地交錯(cuò)縱橫。這里的農(nóng)民主要從事漁業(yè)和農(nóng)業(yè)，生產(chǎn)工具相對(duì)落后，直到現(xiàn)在還用牛來(lái)耕種土地。壁畫(huà)所反映的內(nèi)容可能是一種語(yǔ)言符號(hào)，同時(shí)也有可能是一種祭奠活動(dòng)，或求雨祈天的活動(dòng)，但是至今為止學(xué)者們對(duì)此定論各執(zhí)一詞，迄今仍無(wú)定論。

3.花山巖畫(huà)圖像元素分析

在寧明、龍州、崇左的左江流域附近的花山崖上面有一幅幅壯麗的壁畫(huà)，這栩栩如生的壁畫(huà)是幾千年前壯族先民一駱越人畫(huà)在上面的，畫(huà)面中有許多人像，密密麻麻地分布在左江流域。然而，花山巖畫(huà)元素也是多種多樣的。

坐在船上看著左江流域，可以看見(jiàn)一座座挺拔屹立的山峰，站在船上就可以看見(jiàn)對(duì)面的崖壁上清晰的紅色人物圖案。登上岸邊，走進(jìn)壁畫(huà)，一幅巨大的筆畫(huà)呈現(xiàn)在眼前，人物造型大多都是蹲式人形，最低處的筆畫(huà)離江面只有十五米，最高處的能達(dá)到將近二十多米，在這凹凸不平的崖壁上有多個(gè)紅色的人物形象，在密密麻麻的壁畫(huà)中還夾帶著各種器具，例如：銅鼓、非馬非犬的動(dòng)物，太陽(yáng)和月亮等等。以紅色人物居多，他們的動(dòng)作大都是雙臂上舉，兩腳半蹲，一部分人腰間佩戴刀劍。人物大小有主次之分，大多以腰帶佩劍的人物為中心，站在動(dòng)物身上顯示得高大無(wú)比，其余的人物造型圍繞著他，擺出各種不同的姿勢(shì)，中間大的人物可能達(dá)到米，小的也達(dá)到三十厘米，體現(xiàn)了領(lǐng)導(dǎo)者的權(quán)威至高無(wú)上。

四、基于VR技術(shù)呈現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

Vrp虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)是由中視典數(shù)字科技有限公司開(kāi)發(fā)的。這款虛擬現(xiàn)實(shí)軟件在中國(guó)市場(chǎng)內(nèi)占有率最高。

把模型導(dǎo)入Vrp編輯器進(jìn)行后期制作，可以進(jìn)行給場(chǎng)景添加貼圖、環(huán)境特效、腳本交互等操作，經(jīng)過(guò)這一系列的后期制作，在導(dǎo)進(jìn)去的模型中，水平面的面片沒(méi)有賦予任何材質(zhì)，這個(gè)水平面在Vrp中使用菲涅爾材質(zhì)創(chuàng)建。在制作水材質(zhì)的時(shí)候，為了使河面看起來(lái)更加真實(shí)，它最明顯的特征就是反射和折射屬性，在材質(zhì)面類(lèi)型中設(shè)置為Fx shader，并在一般屬性選項(xiàng)下選擇材質(zhì)類(lèi)型為菲涅爾水面。調(diào)整水的顏色添加折射反射的物體。在渲染選項(xiàng)中勾選允許反射天空盒子和允許使用霧效融合，設(shè)置水面能夠反射天空盒與霧效融合的效果。

在場(chǎng)景的路徑設(shè)置中，主要沿著左江順流而下。在vrp編輯器中繪制一條路徑，將創(chuàng)建的角色綁定到之前創(chuàng)建的路徑中，這樣的話就可以模擬角色沿著途徑行走的動(dòng)畫(huà)效果，把相機(jī)綁定到之前創(chuàng)建的角色身上，這樣用戶就可以以第一人稱的視角在整個(gè)場(chǎng)景中漫游。在場(chǎng)景中可以運(yùn)動(dòng)了，那就需要設(shè)置碰撞，將碰撞方式按鈕點(diǎn)擊開(kāi)啟，所選的模型就被添加了精準(zhǔn)的碰撞屬性。

在我們的場(chǎng)景中還可以添加環(huán)境特效，如太陽(yáng)光暈的添加，霧效的添加和圖像調(diào)整特效，這樣就可以調(diào)整整個(gè)場(chǎng)景的畫(huà)面亮度、對(duì)比度和Gamma值的特效。最后我們導(dǎo)出設(shè)置好的可以執(zhí)行的exe文件場(chǎng)景。