黃 鍵 福建幼兒師范高等專科學校

非物質文化遺產作為人類文明的重要組成部分，承載著豐富的歷史、文化和藝術價值。然而，當前非遺的傳承面臨著一系列挑戰(zhàn)和問題［1］。福州三寶之一的油紙傘，以其獨特的工藝贏得了世界的贊譽，是民族傳統(tǒng)文化的體現(xiàn)。但是，伴隨著時代的快速發(fā)展，其因復雜的工藝和缺乏創(chuàng)新，漸漸被社會遺忘。而且，一些非遺傳承人的老齡化問題嚴重，而年輕一代對傳統(tǒng)技藝的興趣相對較低，這就意味著這些珍貴的技藝可能面臨失傳的風險。因此，傳統(tǒng)手工藝品油紙傘的保護、傳承和發(fā)展已經刻不容緩。隨著新一代信息技術的普及應用，可以通過信息技術來傳播文化信息，保護歷史遺存，提升工藝品生產制造水平［2］。

本文以福州油紙傘非遺工藝的傳承和保護為例，來進行詳細的說明。為了更好地保護和傳承福州油紙傘文化，利用VR 技術來實現(xiàn)油紙傘制作環(huán)境的模擬和再現(xiàn)。通過對油紙傘作坊內部環(huán)境以及制作工具等設施的還原，模擬整個制作工藝，同時配以必要的文字解說與交互系統(tǒng)，從而給用戶帶來沉浸式體驗。在體驗制作的過程中更好地了解福州油紙傘的文化。

一、油紙傘體驗產品開發(fā)工具

非遺福州油紙傘VR 體驗產品設計過程中涉及建模、UV 展開、引擎場景搭建、交互功能設計等。為了實現(xiàn)這些操作，通常使用3D Max、 PhotoShop 、Unity3D 等軟件［3］。下面分別來介紹這些軟件。

（一）3DMax

3DMax 是基于 PC 系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件。該軟件目前廣泛應用于廣告、影視、工業(yè)設計、建筑設計、三維動畫、多媒體制作、游戲以及工程可視化等領域。

（二）PhotoShop

PhotoShop 是由Adobe 開發(fā)和發(fā)行的圖像處理軟件。Photoshop 主要處理以像素所構成的數(shù)字圖像。PhotoShop軟件有很多功能，在圖像、圖形、文字、視頻、出版等方面都有應用。

（三） Unity3D

Unity3D 是一個實時3D 互動內容創(chuàng)作和運營平臺，是目前主流的一個虛擬現(xiàn)實創(chuàng)作引擎。Unity 平臺可承載實時互動的2D 和 3D 內容，支持平臺包括手機、平板電腦、PC、游戲主機、增強現(xiàn)實（AR）設備和虛擬現(xiàn)實（VR）設備。

二、油紙傘體驗產品設計

通過將VR 技術與油紙傘特點相結合，運用鼠標和鍵盤，可以讓體驗者在虛擬的油紙傘作坊中進行簡單的人機交互。為了實現(xiàn)油紙傘產品的設計，需要經過需求分析、三維建模、UV 展開、貼圖繪制、模型導出、腳本設計等幾個步驟。

首先，充分做好前期調研，收集整理資料。其次，借助3DMax 搭建油紙傘作坊虛擬建筑與場景，后期再精細化處理。然后，將搭建好的油紙傘作坊場景模型以fbx 格式的文件導出，然后導入Unity3D 引擎，搭建場景、布置燈光、擺放道具等，利用C#腳本編寫代碼實現(xiàn)交互，構成一個完整的項目［4］。一個油紙傘VR 體驗產品的設計流程如圖1所示。

圖1 油紙傘體驗產品設計流程

（一）產品建模和貼圖設計

為了完成油紙傘VR 體驗產品，需要搭建一個作坊的場景以及其中的道具，特別是油紙傘的模型，建模部分需要經過模型制作、拆分UV、材質制作等步驟［5］。產品建模流程如圖2 所示。

圖2 產品建模流程

1.油紙傘模型

在產品建模時，通常會使用基礎建模、復合建模、多邊形建模、面片建模和NURBS 建模等建模方法進行設計。這里以油紙傘的制作為例，采用了基礎建模方式，先做傘面部分。首先在頂視圖中用星形工具，拉出一個八邊形的樣條線，調到適合的大小。點擊鼠標右鍵，轉為可編輯多邊形，按下數(shù)字鍵3，進入邊界的子對象，按住Shift 鍵向下拉，在修改面板中找到“封口”命令，再選擇上面的面，在修改面板中找到“塌陷”命令，把這個面塌陷成一個點，傘面的部分就完成了。由于傘布的底面是空的，所以選中底面將其刪掉?；氐礁讣墝ο?，從修改器列表中為這個星形添加一個“殼”命令，并設置合適的數(shù)值。這樣傘的主體就完成了。其次是做傘桿。在頂視圖中拉出標準的圓柱體。創(chuàng)建面板中高度分段為1，邊數(shù)為12，并調整好面的半徑，這樣一個簡易的傘桿就完成了。接下來是做不同的零部件，如傘骨架等，最后進行不斷的優(yōu)化。完成的油紙傘模型效果如圖3 所示。

接下來繼續(xù)使用3DMax 軟件來完成作坊場景模型，以及竹子、銼刀、鋸子等工具的建模。建模過程中，需注意不同模型之間的比例大小是否合理。要合理地使用點、線、面等工具建造不規(guī)則的模型。另外需要注意的是，在建模過程中需注意控制面數(shù)，布線也要合理，并刪除一些看不見的面，再查找是否有點沒有刪除干凈。過多的面數(shù)消耗的電腦性能較大，會影響到之后的使用效果。

2.分UV 和貼圖繪制

在分解模型UV 的時候，可以在3DMax 中給模型添加展平UVW 工具。UV 拆分有以下幾個原則：首先，UV 應盡量避免相互重疊。其次，要避免UV 拉伸。接下來，盡可能減少UV 的接縫，即劃分較少的UV塊面。最后，UV 的斷開盡量斷在看不見的地方，避免接縫。

在3DMax 中完成UV 拆分后， 還需要進入PhotoShop 或者BodyPaint 3D 中進行模型貼圖的繪制。不僅可以在PhotoShop 中手繪貼圖，還可以在網絡上尋找免費的貼圖素材使用。

將貼圖等素材應用到 3D 模型后，再將模型導出為 fbx 格式的文件，以此作為導入 Unity 的素材文件。此外，在導出的時候，如果在 3DMax 中有使用動畫、攝像機、燈光等功能，在導出 fbx 格式的文件時一定要勾選對應的選項后再導出。

（二）體驗產品交互功能設計

在完成了場景和道具建模后，將本項目需要用到的所有fbx 模型文件導入Unity3D 編輯器中。

1.進入體驗功能設計

作為一個非遺體驗的產品，主界面的UI 元素設計也更偏向于國風的風格，界面上添加了“開始體驗”和“退出游戲”這兩個交互按鈕，并通過AddListener方法偵聽按鈕的單擊操作來觸發(fā)綁定的操作。

產品運行的起始界面如圖4 所示。

圖4 油紙傘體驗產品界面

2.場景漫游運動方法的實現(xiàn)

由于本次體驗的產品使用第一人稱視角，使用者不僅可以導入一個人物角色來充當移動漫游的對象，也可以直接控制攝像機的移動來漫游。這里通過使用鍵盤的“W”“A”“S”“D”來控制在該場景中向前、向左、向后、向右的運動，而且可以通過鼠標的點擊來完成。接下來就是完成控制腳本編寫，將其綁定到攝像機上。

3.油紙傘的旋轉功能

在油紙傘體驗產品中，可以通過旋轉油紙傘模型的方式，多角度觀察油紙傘模型。此功能主要是利用對象的 Transform（變換屬性）參數(shù)來實現(xiàn)的。

4.油紙傘準心交互功能

讓鼠標瞄準油紙傘投放準心，可以點擊交互，這里實現(xiàn)的兩個步驟如下。

（1）在屏幕中心添加準心，只需把一張準心的圖片zhunxin 放到MainCamera 的子物體層級下，并調整其到合適的位置即可。

（2）點擊鼠標左鍵時，在準心的位置發(fā)射射線，通過射線碰撞來進行交互。此時，油紙傘需要添加碰撞體才能被射線檢測到。

5.作坊工具觸發(fā)檢測

準心瞄準工具時，相機發(fā)射出一條射線，當射線碰到帶有碰撞器的工具后，將顯示圓環(huán)填充效果；移開時，圓環(huán)消失。

6.工具的觸發(fā)移動及文字介紹

工具被觸發(fā)后會有一定的響應，比如移動到眼前、出現(xiàn)文字介紹等。當檢測碰到工具的時候，可以將之前隱藏的、設計好的文字介紹UI 對象顯示出來。

7.油紙傘的講解語音添加

在整個場景中，需要添加背景音樂來達到更好的效果。這里給需要添加講解創(chuàng)建或選中合適的物體后，添加 AudioSource 組件，然后設置其Audio Clip，并勾選Play on Awake、Loop等屬性，即可播放背景音樂。

另外，在該場景中體驗時，碰撞到不同對象時，將觸發(fā)播放不同的語音介紹。

（三）產品測試

到這里為止，一個油紙傘體驗產品的設計已經基本完成了。接下來，需要進行測試，找出存在的不足，并加以完善。測試表明，程序的功能都能正常運行，但偶爾會出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象。經過分析，發(fā)現(xiàn)場景中個別模型設計的面數(shù)過多，超過10 萬個面，這樣在渲染的時候會消耗過多的資源。此時，可以重新回到3DMax 中進行處理，如刪除一些不必要的、運行時看不見的面，就可以降低面數(shù)。完成后再將修改的模型導入Unity3D 中替換，運行效率就提升了。用戶在體驗制傘的過程中，接觸到相應的工具或者是油紙傘則會暫停下來，該產品將會彈出一個對話框介紹其工具或者油紙傘的相關信息，從而了解到更加具體的細節(jié)。當產品測試完成后，可以根據(jù)不同的VR 設備進行打包發(fā)布。

三、結束語

近年來，國家對各種非遺的傳承和保護越來越重視，針對當下福州油紙傘的傳承現(xiàn)狀問題，通過VR技術實現(xiàn)福州油紙傘的“活態(tài)傳承”，將油紙傘作坊場景、油紙傘分步制作的過程以及成品展示等身臨其境的體驗、良好的交互有機結合起來，提高人們對傳統(tǒng)手工藝的保護意識，有效地對福州油紙傘文化和技藝進行保護和傳承，為非遺的保護和傳承提供廣闊的空間和思路。