探究文博创意标本的建构方式①——以古熊猫高仿真标本技术为例

四川美术学院影视动画学院 白世宇

在文创产业兴起的大背景下，文博资源创意开发已成为文博产品发挥经济价值的重要形式，在文博行业中动物标本资源被惯用于科普展示、科研及生物教学等用途，对动物标本资源的创意价值没有引起业界的足够重视，动物标本常规的制作主要使用动物真体本身，具有唯一性和不可复制性的固有属性，极大地限制了标本文创资源的开发。

在动物标本制作领域，仍然以“标本剥制术”这种传统方式为主，这一方式对遗存的动物身体毛皮材料进行制作，因珍稀动物的身体资源有限，影响了文博创意产品批量化开发和大面积销售，“标本剥制术”存在诸多的缺陷，不适用于已经绝灭的或没有身体依存的动物标本的制作，现有的动物标本仅重视了科普的科学性，但是忽略了审美的观赏性，标本动态简单以走、站、跑等动作为主，神情呆滞、形态缺乏表现力，影响着民众对标本的观赏体验。因此，动物标本制作技术亟待优化。

针对以上问题，本文通过对古熊猫高仿真标本技术方式及应用领域的分析，探究文博动物创意标本建构方式，助力文博创意标本开发和文博产业的发展。

1 高仿真标本技术及其扩展应用

古熊猫是中国绝灭动物类别中的典型代表物种之一，是现代大熊猫进化过程中的物种，现存的古熊猫资源主要是化石资源，存放于我国的自然博物馆，古熊猫资源的创新开发对加深国宝熊猫的深度认知具有重要意义。四川美术学院影视动画学院周宗凯教授专注于艺术与古生物跨界融合，采用3D数字技术手段开发了“中国古熊猫进化演绎复原工程”[1]，该复原项目2019年1月29日于重庆自然博物馆“熊猫时代——揭秘大熊猫的前世今生”大型特别展览中展出，深化了观众对现代大熊猫的前身古熊猫的全面认知，为古熊猫科普文化知识的传播作出了一定贡献。本文在导师周宗凯的科研影响下，以古熊猫作为动物代表，探究高仿真创意标本的开发方式，探索古动物资源在文博产业中新的建构方式和路径，并对动物写实形态的创意开发做出实验性尝试。

1.1 古熊猫高仿真标本技术及特点

古熊猫高仿真标本制作遴选古熊猫家族成员中始熊猫和小种大熊猫为试验对象，对古熊猫的形态特征、骨骼、解剖形态和生理习性等进行分析、归纳、提炼、总结，采用3D扫描技术、数字艺术、3D打印技术和手工制作四个环节实施其制作过程，使用3D扫描设备采集古熊猫化石数据生成立体模型，将模型数据置入Maya软件中作为结构和数据准确参考，再借用Maya的建模功能对无法扫描的熊猫外形进行多边形建模，使用Maya虚拟骨骼绑定功能实现熊猫各种动态的样式；制作完成的古熊猫虚拟形态借用3D打印设备制作出实体标本的底膜，底膜基础上使用高仿真材料制作熊猫毛皮、爪牙、眼球及花纹等外表高逼真形态，所以古熊猫高仿真标本技术工艺具有科学性、严谨性的特点。

古熊猫使用数字艺术的原理主要是在古生物学的理论基础上，借用艺用解剖学和艺术造型规律，该理论可以解决科研人员提炼脊椎动物骨骼共性形态规律，数字艺术依据动物骨骼和肌肉的结构原理，结合古熊猫化石尺寸和立体造型，分析古熊猫脊椎、四肢骨骼、头骨解剖的结构形态；在骨架建构的基础上，结合熊猫的解剖结构图，厘清肌肉形态，肌肉与骨骼的连接方式，以及由骨骼和肌肉引起的熊猫身体表皮的起伏形态；以3D扫描采集准确化石形态的立体数据，结合Maya软件的建模功能，采用与文献资料和现生大熊猫的体形和骨骼尺寸的数据、形态和骨骼图片进行比较实验，对残缺的化石形态进行修复或者仿真标本的制作，对于无法采集的形态资源，则借助动物艺用解剖的造型规律进行推衍，尤其适合解决由于古动物化石等科研资料欠缺而无法做出合理推理的问题，以及解决古动物外形复原的开发问题。

古熊猫数字模型动态的塑造原理主要借助动画学科的运动规律理论，该理论涉及脊椎动物的共性运动方式、曲线规律、重量感和节奏规律、形态变形原理，动作的跟随与滞后现象，骨骼与肌肉的联动关系等，将这些规律应用于古熊猫的肢体动作调整过程中，再结合现代熊猫的影像视频参考，可还原古熊猫走路、跑步、攀爬、摔跤、进食等各种生动的动态。

1.2 高仿真标本技术的扩展应用

古熊猫作为四足动物的代表动物之一，在头颈、胸腔、躯干及四肢方面与其他四足动物结构组合方式相似，所以高仿真标本制作技术可普遍应用于四足动物的标本制作。在高仿真动物标本制作中的3D数字技术结合艺用解剖学可建构准确的动物外形，利用动画功能调整各种生动的动态，可在软件环境中增设艺术创意，创意主题设置的自由度较大，可围绕动物生命进化、动物生活习性、动物生存现状等多种主题展开，可极大地丰富文博标本展示的主题内容，开发成为高仿真创意标本。高仿真创意标本促使标本由科普展示、科研使用功能扩展到大众文创的消费领域。

高仿真标本技术不仅用于动物外形的高逼真复原，也可以用于动物的内脏、骨骼等解剖结构的塑造，并服务于生物学教学。随着3D打印材料的不断更新，动物不同质地的仿真材料发明促进标本的仿真度的提升，其质感和效果接近动物真实的材质。

动物高仿真标本与动物真体标本两者相似之处在于均具有逼真准确的造型特点，但高仿真标本并非使用动物真体，所以不具有动物学的鉴定和考证价值，两者主要用途不同。高仿真标本相当于动物标本形态的替代品，其外观形态具有科学性和严谨性的特点，所以可用于外观的展览和教育普及。

1.3 高仿真标本技术与“标本剥制术”的比较

高仿真标本技术可扩展应用到传统的标本制作工艺中。动物传统标本制作工艺主要采用“标本剥制术”，“标本剥制术”需对动物进行真体剥皮、皮张处理、假体制作并填充、熏蒸等环节的处理，对动物身体皮毛切开剥皮，皮张处理环节需要掏空内脏、肌肉后进行防腐处理，假体制作使用填充物使标本饱满，熏蒸则为标本防潮、防干裂、防虫等起到保护作用，让标本经久耐用，高仿真标本制作技术可用于“标本剥制术”的假体制作环节中，省去了填充物的制作，使用3D打印的动物模型底膜替代假体的基本造型，供后面的套用皮毛使用。“标本剥制术”只能应用于有动物真皮现存情况下动物标本的制作，而高仿真标本技术解决没有生命遗存的古动物或濒危动物的标本制作问题，一定程度上减少了对动物资源的消耗，间接保护了动物资源。

高仿真创意标本资源弥补了动物真体标本的缺陷，兼具文创特性。动物真体标本常以站、蹲、走等动态类型为主，动态形式单一，动物皮毛内填充物质地较软，常导致形态太过圆润和身体填充不饱满等问题，所以表现动物标本准确的形态特征方面有一定的损失。高仿真创意标本采用3D打印技术，而使用硬质材料或柔韧性的材料，保证身体形态准确而饱满，高仿真标本采用数字艺术方式开发的写实文创标本产品，写实标本外形保证了与真实动物高度相似性。

2 文博创意标本资源建构的新方式

2.1 文博展馆需求高仿真标本展品

当前自然博物馆动物标本资源的展示内容，主要以化石标本和动物真体标本展示为主，化石标本虽然具有极高的科考研究价值，但动物的体态和样态不够直观，影响观赏体验度和科普宣传效果。动物高仿真标本解决绝灭动物和濒危动物的标本制作，成为有效的解决方案，可有效填补绝灭动物和濒危动物的文博展品资源。高仿真标本使用高仿真材料，并非动物真体本身，在物理和化学成分上不具有科考价值，但在外形特征上，因经过科学严谨的形态复原过程，可呈现动物准确外貌和特点，具备文博展品的文化价值和科普价值。

2.2 文博创意标本资源建构的技术路径

(1)高仿真标本一体化工艺手段的应用。现代模型技术与材料广泛用于考古、仿古研究与展览[2]，高仿真标本一体化工艺手段，以3D扫描、数字艺术、3D打印和人工仿制四个环节顺次进行，分别解决数字模型的精准采集、高逼真形态的塑造、虚拟形态的实体模型转化、高逼真材质等四个问题，将四个开发环节一体化运用，成为文博创意标本资源的建构方式。数字艺术可进行创意主题的设计，如动物进食、追跑、打闹，甚至群体迁徙等，成为博物馆开发系列化、体系化的文博标本展品和创意标本文创产品的有效技术路径。

(2)文博创意标本的批量化开发与生产。数字艺术创建的虚拟资源具有可复制、易传播、便捷使用的特点。3D打印技术手段对虚拟资源采用实体产品一体化工艺，推动批量化开发和生产得以实施，并可保证标本模型形体的一致性，依据动物身体各部位的质地特征选择不同硬度、柔韧性、质感及色泽的最佳材料，完成动物身体模型的批量开发，为人工仿制表层质地做好铺垫工作。

(3)动物高仿真材料的应用。主要用来处理动物头部、脚部、四肢等身体表层的部位，动物高仿真材料替换动物真体材料，选用动物身体、眼睛、爪牙、皮毛高逼真现成材料，在3D打印模型外形的基础上，按照动物真实的生长规律和毛发图案规律，兼顾动物的动态和体态特征，采用人工手工精细处理的方式，塑造标本表层高逼真、高相似度的外表面形态。

2.3 文博创意标本资源建构的价值和意义

为动物真体标本寻求新的替代品。“文创产品作为博物馆藏品的替代物，一定程度上发挥着展品的功能”[3]，“文创产品所呈现出来的原创原真性、独特原真性”[4]，动物真体标本满足文博展陈的功能和日常消费，则必须寻求替代品，同时延续标本的特质，并突破动物真体标本不可复制、唯一性的资源特殊性，高仿真标本以写实和逼真的形态继承了标本真实的外形特征，借用高仿真材料替换动物真体，扩展标本的用途，可以作为有效的解决途径。

采用高仿真标本技术探索文博标本资源的创新路径。文博资源不仅要走出博物馆，而且要市场化，文博自然资源和文物资源唯一性和不可复制性，一定程度上限制了资源商品化和市场化。高仿真标本技术为博物馆自然资源中动物资源的开发，提供了新的技术路径。

高仿真标本丰富了文博展品资源。增加了绝灭动物和濒危动物高仿真标本等展品资源，高仿真标本批量化资源的供应，有利于改变各地馆藏文博资源不易共享使用的现状，高仿真创意标本资源则是文博文创展陈的组成部分，可提高展品存储量，丰富展品的内容和种类。

本文着重探讨了文博创意标本的建构方式，聚焦于动物高仿真创意标本的建构方式，探究文博资源开发和文博文创产品走入市场的技术方式。数字艺术与3D打印技术结合使用，具有极强的科研、创意开发、产品生产的自由度，在考古文物创意资源开发方面应用潜力巨大。因为考古文创开发与动物创意标本开发中开发对象的属性和技术工艺不完全相同，所以没有在此方面进行赘述。