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摘要：传统的长城遗迹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，对于想要了解长城遗址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。对长城遗址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，实现长城遗址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长城遗址文化，进行沉浸式视觉体验，学习文明游览知识，从而实现对长城遗址的保护和宣传。
关键词：长城遗址;漫游动画
一、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、旅游遗址、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，还能更好的了解遗址本身及其文化。在日本利用漫游交互软件重现了日本犬山城，犬山城遗址是日本的国宝，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遗址和传播遗址文化的一种方法。
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，实现文化遗址的数字化保护、传承与交流。在2021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。
二、研究目的
通过三维场景漫游动画确切的来说是一种表达展现的手段，以广泛的、综合性强的方式给人们展现场景，根据现代数字技术来对场景筹划安排和表现的更生动、更立体的一种表达展现手段，制作客家文化风情漫游动画可以让人们从多个方位，多视角的观看土楼村落的布局和细微之处，分解土楼村落的特色，并且土楼村落场景还可以模拟光线、天气、声音等，从而起到一种陶醉式的场景漫游感受，把虚拟现实技术与我国传统客家土楼村落相结合起来。
为土楼村落今后的开拓和发展给予了更加合理和行之有用的方法，向人们展示立体的场景漫游效果，使人们可以体验中国美丽的客家土楼村落风光，欣赏客家祖先们留下的精神文明遗产，感受土楼建筑的鬼斧神工，使身心得到放松，增加土楼曝光度，也起到了宣扬文化和体验文化的作用。
三、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长城遗址虚拟漫游动画进行研究说明：首先从技术分析方面，进行详细介绍长城遗址虚拟漫游动画所需要的技术，并将所有的技術进行比较，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，了解长城遗址的内容，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长城遗址进行功能、场景等设计，再进行三维建模、场景搭建和材质贴图，最大程度的还原长城遗址场景，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。
长城遗址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。
四、创新点与特色
1.沉浸式视觉震撼力：三维建模技术构建的长城遗址三维模型，极大程度的还原了长城遗址建筑，避免了常规拍摄无法实现的长城遗址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.有利于宣传长城遗址和文明游览：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长城，了解建立长城的伟人，学习他们勤奋、智慧、坚韧不拔的精神和意志，从而保护长城遗址和传播遗址文化，还能学习的文明游览的好品质，增加了一种保护遗址和传播遗址文化的数字化方式。
3.有利于真实、动态的漫游体验：在长城遗址漫游动画中，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”起来的长城遗址，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：不仅使长城遗址脱离时间、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，成为保护遗址和传播遗址文化强有力的手段。
参考文献
[1]于兵科.基于虚拟现实的三维动画立体空间设计[J].现代电子技术，2021，44（08）：49-52.
[2]李虹，陆培培.基于Unity3D的虚拟动画系统设计[J].现代电子技术，2021，44（08）：164-168.
2021年度全国大学生创新创业训练计划项目“长城遗址虚拟漫游动画的设计与实现”206号;
作者简介：
党倩倩200110 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
韩玉洁 200012 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
关键词：长城遗址;漫游动画
一、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、旅游遗址、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，还能更好的了解遗址本身及其文化。在日本利用漫游交互软件重现了日本犬山城，犬山城遗址是日本的国宝，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遗址和传播遗址文化的一种方法。
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，实现文化遗址的数字化保护、传承与交流。在2021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。
二、研究目的
通过三维场景漫游动画确切的来说是一种表达展现的手段，以广泛的、综合性强的方式给人们展现场景，根据现代数字技术来对场景筹划安排和表现的更生动、更立体的一种表达展现手段，制作客家文化风情漫游动画可以让人们从多个方位，多视角的观看土楼村落的布局和细微之处，分解土楼村落的特色，并且土楼村落场景还可以模拟光线、天气、声音等，从而起到一种陶醉式的场景漫游感受，把虚拟现实技术与我国传统客家土楼村落相结合起来。
为土楼村落今后的开拓和发展给予了更加合理和行之有用的方法，向人们展示立体的场景漫游效果，使人们可以体验中国美丽的客家土楼村落风光，欣赏客家祖先们留下的精神文明遗产，感受土楼建筑的鬼斧神工，使身心得到放松，增加土楼曝光度，也起到了宣扬文化和体验文化的作用。
三、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长城遗址虚拟漫游动画进行研究说明：首先从技术分析方面，进行详细介绍长城遗址虚拟漫游动画所需要的技术，并将所有的技術进行比较，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，了解长城遗址的内容，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长城遗址进行功能、场景等设计，再进行三维建模、场景搭建和材质贴图，最大程度的还原长城遗址场景，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。
长城遗址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。
四、创新点与特色
1.沉浸式视觉震撼力：三维建模技术构建的长城遗址三维模型，极大程度的还原了长城遗址建筑，避免了常规拍摄无法实现的长城遗址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.有利于宣传长城遗址和文明游览：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长城，了解建立长城的伟人，学习他们勤奋、智慧、坚韧不拔的精神和意志，从而保护长城遗址和传播遗址文化，还能学习的文明游览的好品质，增加了一种保护遗址和传播遗址文化的数字化方式。
3.有利于真实、动态的漫游体验：在长城遗址漫游动画中，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”起来的长城遗址，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：不仅使长城遗址脱离时间、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，成为保护遗址和传播遗址文化强有力的手段。
参考文献
[1]于兵科.基于虚拟现实的三维动画立体空间设计[J].现代电子技术，2021，44（08）：49-52.
[2]李虹，陆培培.基于Unity3D的虚拟动画系统设计[J].现代电子技术，2021，44（08）：164-168.
2021年度全国大学生创新创业训练计划项目“长城遗址虚拟漫游动画的设计与实现”206号;
作者简介：
党倩倩200110 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
韩玉洁 200012 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