數字技術在順對子龍橋三維展示中的應用

摘 要：本文以瀘縣順對子龍橋為例，提出了數字化技術在龍橋三維展示中應用的方法和技術路線。解決了野外橋體及橋墩上龍型石雕的三維模型重構，通過實踐對比提出了模型優化的方法，實現了以互聯網為載體的中國風水墨效果的三維展示動畫的設計與制作。

關鍵詞：順對子龍橋、數字技術、三維展示

順對子龍橋是瀘州龍橋群之一，瀘州龍橋具有和趙州橋、盧溝橋同等重要的歷史和藝術地位。順對子龍橋的橋墩有雕刻精美的石雕，是研究龍文化在瀘州本土化的重要素材。進入二十一世紀以來，數字技術的發展，為龍橋的動態展示提供了新的技術，特別是互聯網的發展為龍橋的宣傳提供了一個更加寬闊平臺。本文就如何數字化手段實現順對子龍橋的三維展示，涉及到的主要技術有數字圖像處理、虛擬三維技術、虛擬現實技術。

1.順對子龍橋三維動畫腳本

三維動畫能夠更好地宣傳和展示順對子龍橋的魅力，在制作過程中首先需要根據展示需求編寫相應動畫腳本，在編寫過程中需要注意關鍵在于展示龍橋的精美程度以及龍橋周邊的環境。龍橋的美不僅僅在于龍橋雕刻本身，也在于龍橋所處的青山綠水的環境與之相得益彰，因此三維動畫能夠更加全面的表現龍橋本身。

本文主要探究利用三維虛擬展示手段如何將仿古的中式風格和龍橋動態展示結合起來，根據這一要求，通過網絡文字、視頻、圖像及實地考察調研，確定了順對子龍橋的動畫展示腳本。在編寫動畫腳本時，將動畫風格定位為中國傳統水墨風格。部分動畫腳本如下表：

2.三維動畫制作

根據動畫腳本利用三維動畫的表現手法，全面展示龍橋石雕藝術魅力并融入中國傳統文化氣息與文化內涵。運用更加娛樂化的、生動的動畫表現形式，借助順對子龍橋所處的實景元素構建動畫場景，充分保留了龍橋石雕神韻及優美的環境，具有鮮明地方元素風格，達到了讓受眾了解龍橋、進而接受和喜歡龍橋及龍橋背后的龍文化的目的。這種展現方式拓寬了龍橋走向大眾的道路。制作過程中總體的技術路線為：

收集實地圖像信息、根據真實環境來塑造動畫場景；

用已經完成的龍橋三維模型庫中的三維模型，根據動畫需要對模型進行優化處理，便于動畫制作，對部分貼圖進行整理和修改以達到一個更好的視覺效果；

根據動畫腳本利用3dmax分鏡頭完成動畫制作；

分鏡頭渲染出序列幀，利用AE合成動畫，添加水墨特效，達到宣傳的效果。

（1）三維場景創建及模型優化

基于網絡展示的三維模型，其模型總面數決定了最終是否能順暢瀏覽，優化模型核心思想為運用低模來控制模型數量。通過實地考察收集圖像資料，利用前期完成的龍橋石雕模型，按照真實比例在三維軟件中完成橋體，橋身以及周邊環境的創建。三維動畫在制作中需要盡量簡化模型節約系統資源，在創建過程中需要注意對石雕模型進行優化。其具體操作有：刪除模型之間重合表面、刪除模型相互嵌套中不可見、在非關鍵模型部分盡量降低其分段數。

對于模型要進行多次反復的修改檢查，通過以上幾種方法降低模型面數，龍頭模型面數由原來的16712減少到了6194。對每一個模型都需要進行優化以確保后期動畫的流暢。

（2）三維動畫制作及后期處理

三維動畫的基本技術路線為：1、利用3dmax軟件按照動畫腳本分鏡頭完成動畫制作，主要涉及到了變換動畫、材質動畫、光源特效制作、粒子系統以及動力學動畫的制作；2、利用3dmax軟件完成動畫光源環境的營造，同時按照鏡頭號渲染輸出序列幀動畫以備后期處理所用；3、利用后期處理軟件，將之前的序列幀按照動畫腳本組成完成的動畫，同時添加片頭片尾，音樂字幕，根據動畫風格設定完成動畫的后期加工和輸出。

為了更好的表現龍橋石雕藝術風格，本次的三維動畫采用了水墨動畫風格，應用中國水墨風格，設置其動畫片頭及片尾的水墨動畫效果，同時通過仿古宣紙作為動畫背景，再配合以書法文字為解說，使動畫效果及風格統一，更有一番古香古色的特點。順對子龍橋三維動畫效果如圖1所示：

3.小結

三維動畫是經過藝術加工的一種表現形式，不僅能夠很好的展現龍橋石刻，通過水墨形式以及豐富的環境，鮮艷的顏色更好的表現龍橋時刻的魅力，同時把龍橋周邊的優美環境展現出來，帶給觀眾以美的享受，以此達到宣傳保護龍橋的目的。

隨著計算機網絡技術的發展，人們的生活方式及獲取資訊的方式已經有了天翻地覆的變化，利用數字化技術對龍橋的傳播宣傳是非有有效的方法。龍橋數量眾多，每個龍橋各有特色，利用數字化技術實現所有龍橋的動態展示還有很長的路要走，需要更多具有更強科研能力的科研人員不斷地投入。筆者也將在今后的工作中繼續努力，力爭完成更多更好的龍橋展示動畫。

參考文獻：

[1] 高飛.虛擬現實在藝術設計領域里的應用—以交互展示和交互設計為例[J].美術大觀，2009.

[2] 楊琳，趙建民，朱信忠，等.虛擬校園三維全景漫游技術研究[J].計算機工程與科學，2007.

[3] 彭玉元，姜林暉.基于Virtools的三維虛擬校園漫游系統的實現[J].廣西工學院學報，2009.

[4] 張榮華.幾何建模技術在虛擬校園漫游系統開發中的應用[J].計算機工程與設計，2008 .

作者簡介：

曾凌（1983-），女，四川德昌人，講師，碩士。主要研究方向：數字媒體技術

基金項目：2016年瀘州市科技局項目《瀘州龍橋群數字化資源庫建設與保護》（項目編號：2016-S-62（4/5））階段成果，四川省教育廳一般項目《互聯網環境下川南地區石刻藝術數字化展示研究》（項目編號：17ZB0203）階段性成果，2018年瀘州社科聯項目《數字媒體藝術在瀘州鄉村古建筑保護中的運用》（項目編號：LZ18A043）階段成果