浅析数字动画技术在成都数字博物馆建设中的应用

袁源

摘要：本文以成都数字博物馆建设中的动画应用项目为基础，针对数字动画技术的应用进行分析，论述了全息动画技术的特点以及重要价值。

关键词：数字博物馆；三国文化；3D全息动画；项目流程

随着时代的发展，博物馆的数字化建设也加快了步伐，以满足更多人的消费和审美需求。对数字艺术和动画设计工作者来说，新时代的要求也提供了课题研究的新领域。

成都是一座拥有悠久文化的历史名城，具有众多历史文化遗迹与旅游景区。随着现代科技的发展，博物馆的文化文物展示技术要求也越来越高，数字博物馆的建设已经成为一个重要趋势。为了顺应时代潮流，成都文物信息咨询中心和国家数字媒体产业化基地共同打造了《成都数字3000年》这一项目。《成都数字3000年》是一个向公众开放的信息平台，它是以线上（网站）和线下（博物馆数字动画展示）相结合，结合PC端、移动互联端（包括IOS、安卓平台）共同形成的全媒体体验。平台将通过新颖的艺术形式介绍成都各个不同历史时期的历史与文化，从而提高成都城市形象的知名度与美誉，让更多的人关注和了解成都，以达到推广成都的历史和文化的目的。

本人也参与了《成都数字3000年》中部分项目的动画设计与制作。项目的内容是按照历史时间轴的划分，将成都近3000年的历史文化全方位地进行展现。本文将围绕其中的三国蜀汉时期相关的数字动画应用项目——三国蜀汉人物3D全息秀对动画技术的应用进行研究和探讨。

三国蜀汉人物3D全息秀项目的研发是基于3D全息动画技术，以三国蜀汉时期的英雄角色为背景，打造的基于成都本土的三国文化科技项目。本项目利用全息多媒体投影技术魔术般的神奇视效，将使三国文化的展示得到全面提升，使“科技、艺术、文化”有机结合，发掘湮没在历史风尘背后的价值。其改变了以往静态、被动的展示方式，赋予静态文物鲜活的生命力，使观众在参与互动过程中，更加主动地了解展示的内容，对历史、文化背景和风土人情有更深刻的认识，真正达到寓教于乐，乐中受益的良好效果。

全息多媒体动画投影技术是近些年来流行的一种高科技显示技术，它是采用一种国外进口的全息膜配合投影，再加以动画影像内容来展示产品的一种推广手段。这种全新的互动展示技术将装饰性和实用性融为一体，给使用者以全新的互动感受，成为当今一种最时尚的产品展示和市场推广手段。3D全息投影技术基于立体投射镜成像原理，通过光学成像设备的处理，产生悬浮在空中的三维光影成像。该立体成像可以是静止的，也可以是连续的图像，或者是高质量的经过立体处理的视频，观众可以围绕成像系统走一圈来观看悬浮在空中的图像。

该技术在国外已经得到较为广泛的应用，在广告行业、博物馆行业、项目推介活动中都大放异彩。在广告行业中，诸如汽车、计算机、手表等各类高精尖的产品设备，在设计之初以及项目推广阶段，大量地引人3D全息技术，起到了非常好的助推作用；在博物馆数字化的应用推广上，3D全息技术也是空前备受推崇，3D全息技术可以非常逼真地复原各级博物馆的藏品，能够使得观众近距离的欣赏物品，不限制空间和观察角度，大大拉近了观众与展品之间的距离，并且可以不受时间限制地永久展出，因此在市场上有着非常广泛的需求。

在三国蜀汉人物3D全息秀项目中，制作团队将成熟的360度3D全息技术与全新的动画艺术形式相结合，创作出有别于传统影视作品的全新的艺术形式。该项目用到了影视制作国际通用的3D动画软件MAYA，流体动力学模拟软件RealFlow等，结合极具视觉冲击力的创意打造出全新的视听体验。在动画影像内容制作方面，制作团队需要在设计制作的同时结合全息投影技术的特点，进行多次测试与修改，以达到现场观赏的最佳效果。在创作之初，团队考虑到三国故事纷繁冗长，作为几部动画短片就必须化繁为简，所以主要以蜀汉政权作为主体来讲述。其中表现的两段耳熟能详的三国故事分别为“刘关张桃园三结义”与“三英战吕布”，另外两段动画则表现了貂蝉与小乔随着乐曲进行舞蹈表演的场面，背景与环境也会用软件制作相应的梦幻氛围。在动画的前期制作过程中，团队对四川地区在三国蜀汉时期的地域文化、民俗文化、历史典籍等方面进行大量的资料收集，并深入三国历史相关的历史遗址和相关景区进行实地考察，收集大量一手的图片资料、视频资料和文字资料。除了历史遗址与景区以外，团队还参观了成都本地的博物馆（如武侯祠博物馆、四川省博物馆、非遗博览园等）与相关的外省博物馆（如陕西省历史博物馆等），收集关于三国蜀汉文化的文艺资料，收集艺术设计相关的造型元素，并对国内外关于三国文化的文艺资讯进行分析和研究，做到在最大程度上还原历史原貌，用于动画短片的制作。在美术设计方面，团队决定对角色形象进行偏写实风格的设计，因此将刘关张等角色不同影视作品中的形象，各种戏剧舞台上的形象都进行了收集并加以集中展示，对相关造型元素进行选择、提炼和重新设计，确定了主角们的整体造型。在二维部门确定好基本造型之后，便交由三维制作部门进行制作，工作流程包括3D模型制作、3D材质制作、3D灯光制作、3D动画制作、3D集群渲染与合成输出等。值得一提的是，在3D动画制作这个流程中，为了让动画短片中的角色动作能有极致流畅的感觉，在制作几段较长的武术动作与舞蹈动作的时候，项目组成员专程去了成都理工大学广播影视学院，使用了动作捕捉的电影与动画专业设备，将武术演员与舞蹈演员的真人动作捕捉下来，然后在工作室用软件应用于3D角色模型上进行调试，并加上相应特效，得到了不错的效果。例如，关羽在挥舞青龙偃月刀的同时，身体周围会设计制作水流翻涌的特效，出现了仿佛人的动作带动水波一同舞动的梦幻效果。更为奇妙的是，最后角色与水合为一体，同时化作水浪散开分落，电影级别的视觉特效绝对给观众留下深刻的印象；又如，貂蝉随着歌曲“爱的供养”翩翩起舞，在舞蹈的同时，背景随着主角动作变化也发生色彩与环境的转换，时而有山水出现，时而有彩蝶共舞，而这些变化全都是通过3D动画技术实现的，纯美的画面效果也需要动画技术人员的细心与努力才能完成。類似的专业设备在国际影视领域已得到使用，如《指环王》《阿凡达》等，但国内还未得到广泛推广。在四川地区，3D全息技术在此次项目中得到了突破性和代表性的应用。

在动画短片进行合成输出后，必须反复与设备调试，使之能达到现场播放所需的效果，才能输出最后的成品。三国蜀汉人物3D全息秀项目于成都武侯祠中展出，武侯祠又名汉昭烈庙，是中国唯一的君臣合祀祠庙，在这里播放三国蜀汉的故事是非常贴合表现主题的，也非常富有历史情怀，符合武侯祠的特点。由于项目播放的时间段主要为夜晚，丰富的光影视效结合时而蓬勃向上、时而柔情似水的音乐，也让观者享受到了一场前所未有的视听盛宴。