解放阁红展览动画的设计与实现
摘要：传统的解放阁红文化宣传大都通过文字、图片、视频的方式展示。但是文字表述不够详细，图片缺乏立体感，视频具有视觉限制，对于想要了解解放阁的观看者来说缺乏互动性，体验感差。本项目将三维建模技术、虚拟漫游技术和三维动画技术相结合，采用第一、三人称镜头进行模拟，实现用户在漫游动画中自由游览。对 解放阁各部分建筑进行交互式设计，产生触发式文字介绍和交互体验，为观看者进行介绍和指导。同时加入天空盒调节的功能，实现解放阁白天和夜晚的情景模拟。让人们在计算机构建的虚拟世界中学习 解放阁文化，进行沉浸式视觉体验，学习文明游览知识，从而实现对 解放阁的保护和宣传。
关键词：解放阁 红展览动画
1.国、内外研究现状和发展动态
目前虚拟漫游技术已经有了很大的发展，随着数字化技术和三维建模技术的不断完善，开始应用于游戏、建筑、旅游革命纪念馆、影视场景等方面。在国外也有很多典型案例，在西班牙利用三维数据库建模和优化工具制作的圣地亚哥大教堂的虚拟场景，不仅使参观者可以看
到复原的教堂外部结构和内部复原效果，还能更好的了解革命纪念馆本身及其文化。在日本利用漫游交互软件重现了日本犬山城，犬山城革命纪念馆是日本的国宝，能让参观者自由选择观看场景和想要了解的文化，不仅注重了建筑模型本身的重现，还注重了周围环境的还原，体现尝试数字化保护革命纪念馆和传播革命纪念馆文化的一种方法。
在国内，许多地方已经开始数字化建设，比如故宫博物院的端门数字馆，“数字导览”模块下以高精度的三维建模故宫为基础进行互动演示，用高清屏幕将近百件故宫珍藏品，通过三维模型的方式进行展示，从而观看细节和了解信息，进行亲密的接触，最大程度的还原了文物，构建的虚拟多宝阁，可以让更多人学习和观赏。公开的220号洞窑中借助数字化技术进行全景漫游，将墙壁中因自然原因变黑的佛像展示在眼前，并且可以随意放大壁画中任意部位，已有180多个洞窑实现数字化，将古老的敦煌跨越时空展示给全世界，实现文化革命纪念馆的数字化保护、传承与交流。在2022年的春节联欢晚会上，刘德华的节目首次采用了AI+VR裸眼3D演播室技术，共建立了4个虚拟建模场景。刘德华演唱的时候与经过处理的三维效果元素进行了有效的互动，让观众感觉更加真实，从而体验了一场身临其境的视觉盛宴。
2.研究目的
广州展览展示解放阁是中华民族精神的象征，是人类物质文明的载体。如何利用三维技术的手段保护革命纪念馆和传播革命纪念馆文化成为研究的重点，随着虚拟漫游技术的不断发展，利用计算机可以模拟出真实场景，这成为本项目研究的前提。解放阁虚拟漫游动画展示了解放阁的壮观，宣传了解放阁红文化，呼吁人们加入传承红文化的活动中。这不仅实现解放阁革命纪念馆的自身价值和资源共享的整合，还为数字化保护革命纪念馆和传播革命纪念馆文化提供了新方式。
3.研究内容
本项目从技术分析、需求分析、设计实现三个方面对解放阁虚拟漫游动画进行研究说明：首先从技术分析方面，进行详细介绍解放阁虚拟漫游动画所需要的技术，并将所有的技术进行比较，选择最适合本场景的技术进行说明；然后从需求分析方面，进行查阅相关资料，了解解放阁的内容，结合网络现场的报道，掌握基本地形地貌，对特殊的外形进行特殊研究，以保证准确性。最后从设计实现方面，根据需求分析设计对解放阁进行功能、场景等设计，再进行三维建模、场景搭建和材质贴图，最大程度的还原解放阁场景，并进行漫游动画的灯光环境设置、交互实现、音乐特效、镜头测试、运行测试、渲染测试等。
4.解放阁虚拟漫游动画详细研究如下：
（1）分析开发工具，研究三维建模技术、虚拟漫游技术、三维动画技术的各自优势，总结出使用的工具及关键技术。
（2）根据查阅的相关资料和现场报道，进行相关分析，确定出设计地点及建筑尺寸、风格、环境。
（3）根据分析结果进行三维几何建模，进行材质贴图，导出FBX模型。
（4）丰富场景设计，编写脚本代码，利用第一、三人称镜头模拟视角进行观看，点击场景出现文字说明和语音说明，实现相应交互设计，碰撞检测是加上相应的碰撞体、刚体等，实现自然界中人不能穿越墙壁的效果，达到更为真实的漫游体验。
（5）为符合人的逻辑思维和动画整体要求对漫游动画镜头进行反复测试，并进行渲染测试，以保证漫游动画的质量。
5.创新点与项目特
（1）沉浸式视觉震撼力：三维建模技术构建的解放阁三维模型，极大程度的还原了解放阁建筑，避免了常规拍摄无法实现的解放阁建筑的所有细节问题。根据虚拟漫游技术搭建大型的场景，不仅吸引观看者看到每处建筑的细节，还可以使观看者具有沉浸式体验，从而产生视觉震撼力。
（2）有利于宣传解放阁和文明游览：加入相关交互设计，摆脱枯燥乏味的文字介绍，在漫游动画的交互中让更多人了解解放阁革命纪念馆，了解建立解放阁革命纪念馆的伟人，学习他们勤奋、智慧、坚韧不拔的精神和意志，从而保护解放阁和传播革命纪念馆文化，还能学习的文明游览的好品质，增加了一种保护革命纪念馆和传播红文化的数字化方式。
（3）有利于真实、动态的漫游体验：在解放阁漫游动画中，通过3D环绕和第一、三人称的镜头，可以使观看者从多个角度、方位等自由观看场景的每处细节，来看到“活”起来的解放阁，获得良好的旅游视觉体验和真实环境体验。
（4）有利于资源共享：不仅使解放阁脱离时间、条件、地域的限制，而且让更多人有机会参与到学习和研究上，节省了人力、物力，成为保护纪念馆和传播红文化强有力的手段。
6.小结
本文不断挖掘济南解放阁红文化内涵，通过VR/AR技术手段，实现济南解放阁红文化动画资源开发，同时借助学校思政课堂、互联网+大赛、新媒体平台广泛传播，为引领济南解放阁红文化打通传播渠道。使得VR与AR交互式体验在与以济南解放阁红文化为核心的动画的碰撞之下，更好地散发新的生命力，将体验经济推向一个新的高度，进而传承济南解放阁红文化，增强文化自信。
参考文献：
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2022年度全国大学生创新创业训练项目“解放阁红展览动画的设计与实现”2223号；
作者简介：
贾清森 200303 山东济南 男 汉 山东协和学院 研究方向 数字媒体技术 本科 学生
甘延雨 200209 山东济南 女 汉 山东协和学院 研究方向 数字媒体技术 本科 学生
赵艳 198204山东费县 女 汉 山东协和学院 研究方向 影视动画技术、虚拟现实技术 硕士 副教授
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