晉侯蘇鐘的互動投影設計研究

翟恩豪?顧藝

摘 要：數字化文物保護，是數字時代文化傳承的有效途徑，互動投影技術的虛擬性、交互性和媒體性等特征，為歷史文物數字化展示提供了技術支持和傳播思路。本文結合歷史文物的數字化展示策略，淺析晉侯蘇鐘數字化展示的現狀與存在問題，再通過晉侯蘇鐘的數字化處理，簡明探析互動投影設計在數字化文物保護中的創新應用。

關鍵詞：數字化文物保護;晉侯蘇鐘;互動投影設計

0 引言

隨著數字化文物技術的迅速發展，互動投影技術以其獨有的互動性、綜合性及沉浸感，受到了大眾廣泛的喜愛，互動投影展示方式將可能完全取代傳統的文物展示模式。本文以晉侯蘇鐘為主體進行研究，從文物的宏觀和微觀層面全方位地記錄其歷史信息，研究互動投影技術在晉侯蘇鐘數字化展示中的應用。

1 晉侯蘇鐘的歷史及現狀分析

1.1 晉侯蘇鐘的淵源及其文化價值

晉侯蘇鐘總計16件，其中14件收藏于上海市博物館，其余兩件收藏于山西省博物館，編鐘分兩組，三種式樣，非同時鑄造，測音和諧，屬標準配律。此鐘作為西周的“紀事之鐘”，上有銘文完整地記錄了此鐘的淵源，即“西周三十三年，周厲王命令晉侯蘇討伐東夷，晉侯蘇在接連兩次取得大勝之后，周厲王史無前例地賞賜晉侯蘇兩次，晉侯蘇為弘揚周厲王的恩賜，特制此鐘以昭顯周厲王的美德”。這段歷史在史書上并未記載，其最后兩個編鐘上的銘文記錄著“萬年無疆，子子孫孫永寶茲鐘”這句話，充分證明了晉侯蘇鐘記錄的歷史信息的地位及其價值所在。

1.2 歷史文物發展現狀

現如今，文化的倡導必不可少，在強調中國特色社會主義思想的精神內涵的同時，也要“促進中國優秀文化的創新轉型與發展”，隨著我國不斷地向前發展，文化的積累與沉淀將更加豐富。

法國盧浮宮在對《蒙娜麗莎的微笑》此件歷史文物進行展示時，為了保證其不受環境因素的影響以及不遭到損壞，將其以數字化的形式進行互動展示，不僅保護了文物本身，而且以全新的數字化方式進行呈現，增添了互動娛樂性。

晉侯蘇鐘作為西周時期青銅器的產物之一，其作用也是承載信息，并且讓后人得以了解歷史。但是，歷史文物在出土之后所接觸到的光線、空氣、微生物、潮濕度等眾多因素，都對器物本身有著很大的影響，因此歷史文物學家重新復制了一組完整的晉侯蘇鐘供人們觀賞與互動。然而，這種方式也存在弊端，鑒于此類事情的發生，圖像、影像技術手段對歷史文物進行了新的數字化傳承。

2 互動影像技術在文物保護方面的作用

2.1 信息儲存方面

互動投影技術基于虛擬現實技術，針對歷史文物提供了全新的信息采集和記錄的手段，包括平面掃描、立體掃描、全息投影、數字影像、運動捕捉等。數字化的存儲技術也為歷史文物的保護提供了更多的保護手段，通過大型數據庫、光盤塔和網絡連接一系列相關措施，實現對歷史文物信息的有效保護。

2.2 信息展示方面

歷史文物在發現與挖掘的過程中，會根據環境的變化從而產生變化，保持原有的形態與現代化技術相抵觸，這也是當前在歷史文物保護方面最根本的難題之一?；佑跋窦夹g通過計算機制作的虛擬影像，提供給用戶不僅是視覺上的感官信息，更多是在用戶進行交互的同時產生的數據傳輸。通過不同投影方式，如地面互動、立面互動、空中遙指互動等，將歷史文物更加多元化地展示在用戶面前。

2.3 互動投影技術在文物保護中的優勢

互動影像技術在歷史文物展示方面的優點，有以下三點：

第一，吸引人流方面，新型互動設備投放產生的效果會吸引人流，同時好的互動設計和藝術效果為博物館的場景增添互動氣氛。

第二，互動接觸方面，在參觀者與設備產生互動的情景下，更加人性化，盡可能減少人流量較多對歷史文物產生的直接影響，以及人與人接觸產生的細菌傳染。

第三，經濟效益方面，互動投影技術的出現會提高博物館的互動體驗娛樂感，并且加深游客對博物館的印象，博物館在得到客流量的同時，娛樂了參觀者。

3 晉侯蘇鐘的互動投影設計

本文對晉侯蘇鐘互動投影設計的研究大致分為三個部分，即前期素材收集、中期影像制作和后期數字交互設計。

3.1 數字化晉侯蘇鐘的復原與傳播

中國文化歷史悠久，歷史文物也是數不勝數，許多文物會因挖掘的時候未得到及時的保護而遭到破壞，并且在復原處理的過程中會受到環境因素的影響。因此，數字媒體技術會作為歷史文物復原和修復的首選手段，首先利用三維掃描工具對重要文物進行三維掃描，對物體進行三維重塑。經過比對，用MAYA軟件進行晉侯蘇鐘的數字化修復，完整地將晉侯蘇鐘的所有銘文及紋樣呈現在三維模型之上。

編鐘的模型制作采用點線建模和多邊形建模，其中用多邊形建模進行最后部分的細化，在制作出編鐘表面紋樣以及銘文之后，對模型進行圓滑處理。模型材質繪制，首先在Photo shop繪圖軟件中畫出青銅材質，結合Substance Painter材質貼圖軟件，將畫好的青銅材質圖導入此軟件中再次調節，通過改變材質球的漫反射貼圖、高光、光澤度等多種參數，真實還原青銅材質，再將材質球拖拽至三維模型之上進行貼合。全部制作完之后，渲染查看整體效果，并將整體導入互動投影平臺設備當中，進行不斷的比對以及修改。

3.2 晉侯蘇鐘歷史數字動畫化

晉侯蘇鐘的銘文記錄了西周時期周厲王命令晉侯蘇去伐夙夷的一場重要戰爭?；诖舜螒鹨鄣臍v史記錄，根據蔡志忠漫畫大師所作《孫子兵法》的漫畫，采用其繪畫風格結合數字動畫進行設計。

通過了解晉侯蘇鐘銘文所記載的背景故事，前期利用Photo shop繪圖軟件繪制故事板，將背景故事分為三個部分，戰役前的商討、戰役的過程、戰爭結束后的賞賜。

場景設計：基于西周時期的真實歷史環境，分別對室內與室外場景進行繪制，并且進行優化處理。

人物設計：西周時期人物服飾主要采用上衣下裳制，衣服的顏色為5種，即青、赤、黃、白、黑。首先根據西周時期的服飾樣式，在Photo shop軟件中進行繪制，分別對人物的四肢與身體進行分層繪制，以保證后期動態制作的快速處理。

后期設計：利用After Effect影視后期軟件，進行人物與動物的動態處理，將制作好的動態人物和動物，分別放置在場景圖層之上，分層制作特效并輸出視頻文件至Premiere視頻剪輯軟件中，進行后期視頻與音頻的調整校對，以得到最后的動畫展示效果。

通過動畫的方式，能夠讓晉侯蘇鐘銘文所記載的歷史事件由文字變為畫面，更易于人們理解歷史，對于文物保護亦是一種創新。

3.3 互動交互設計

晉侯蘇鐘互動投影設計遵循設計的簡潔、交互原則，主要的展示效果由圖文介紹、背景故事介紹、編鐘音律虛擬演奏等組成。此設計所用到的投影映射軟件是Video mapping，可應用在多種投影儀之上?；臃绞綖橥ㄟ^超聲波以及紅外感應裝置捕捉人物光影動作，將捕捉到的數據傳輸至應用服務器之中，再根據數據結合實時影像互動系統，通過描繪編鐘特定的銘文激活產生動畫效果，完整地展示晉侯蘇鐘的所有歷史信息并投射在屏幕上。虛擬演奏則用了leap motion硬件，結合Processing編碼進行手部跟蹤，以達到敲擊編鐘進行演奏的效果。

4 結語

本文以晉侯蘇鐘為例，主要探究了數字化文物保護與互動投影設計兩者未來的發展趨勢。互動投影技術為晉侯蘇鐘提供了嶄新的展示模式，由原本單一機械地走馬觀花地觀看歷史文物，變為以互動娛樂的形式讓參觀者轉換獲取信息的方式，這是數字化文物保護的一大突破，晉侯蘇鐘互動投影設計為人們了解和傳承中華歷史文化提供了新途徑。

參考文獻：

[1] 曲虹叡.互動投影藝術在城市公共空間中的應用研究[D].江南大學，2015：11-19.

[2] 郭宜章，楊思宇.交互設計在博物館陳列中的應用探析[J].美術教育研究，2014（14）：52-53.

[3] 王若木.作為影像裝置的開放空間—交互性研究[D].大連理工大學，2016：64-68.

[4] 崔憲會.交互展覽在博物館公共教育中的意義及未來可能性研究[D].中央美術學院，2014：60-65.

作者簡介：翟恩豪（1993—），男，山西太原人，上海工程技術大學中韓多媒體學院藝術設計碩士在讀，研究方向：數媒與影像設計。

顧藝（1978—），男，上海人，博士，上海工程技術大學中韓多媒體學院副教授，研究方向：信息交互設計。