交互式动画在文化遗产数字化保护中的应用研究

——以克孜尔石窟壁画元素设计与技术实现为例

　　【摘  要】本研究聚焦新疆克孜尔石窟壁画的艺术价值与数字化保护需求，提出基于交互式动画技术的文化遗产活化路径。通过系统分析壁画的艺术特征，结合Photoshop、画世界Pro进行分层数字复原，运用Flash实现交互逻辑与动态效果。设计涵盖相关主题场景，解决了因壁画破损导致的色彩还原、动态适配等技术难题。实践表明，交互式动画通过多感官体验强化用户对文化内涵的认知，为石窟艺术的创新传播与数字化保护提供可复用的技术范式。

　　【关键词】交互式动画；壁画复原；用户体验

　　引言

　　作为中国开凿最早的大型石窟群，克孜尔石窟的壁画融合希腊、印度及中原艺术风格，是丝绸之路多元文明交融的视觉实证。然而，自然侵蚀与历史变迁导致壁画严重褪色、破损，传统保护手段难以满足公众参与需求。随着数字媒体技术的发展，交互式动画通过沉浸式叙事与用户主动探索机制，为文化遗产活化提供了新路径。[1]本研究以克孜尔石窟壁画为对象，探索交互式动画在文化内涵传达、艺术形态复原及技术实现中的系统性方法，旨在构建兼具学术价值与传播效能的数字化保护方案。

　　克孜尔石窟壁画的艺术特征与数字化需求

　　☆核心艺术元素分析

　　克孜尔石窟壁画作为龟兹艺术的典型载体，其视觉语言可系统解构为飞天体系、本生故事、天相图、动物纹样四大类属，每类均承载独特的文化符号与美学范式。飞天体系包含散花飞天与伎乐飞天，通过弱化性别特征与强化线性韵律，构建“去肉身化”的飘逸美学，反映佛教东渐过程中的本土化改造。[2]本生故事采用单幅菱形格单元叙事，以几何分割替代敦煌的横向连环构图。故事内核聚焦舍己利他，通过动物拟人化实现道德隐喻，体现龟兹“万物有灵”的生态观。天相图的券顶中脊依次排列日轮、月轮、金翅鸟三种符号，多层构图融合印度宇宙观与中原方位秩序，印证丝路精神交流。[3]动物纹样的关节动态刻画精确度显著高于同期中原艺术，母鹿哺乳场景通过头部俯角与躯体包围姿态，编码“慈育”伦理主题，呼应《六度集经》“鹿王本生”文本。[4]

　　☆数字化保护挑战

　　克孜尔石窟壁画的数字化保护面临三重结构性困境，其本质是物质载体衰变、信息熵增与传播介质失配的叠加效应。数字复原通过建立“光谱—颜料”数据库，采用多窟异构数据对齐技术匹配动物肢体拓扑结构和生成残缺部位，解构壁画时空嵌套叙事。

　　交互式动画设计框架构建

　　☆设计逻辑与流程

　　文化语义结构、动态特征解耦、关键帧控制方程和交互植入四个方面内容，其核心创新在于将壁画语义转化为机器可操作的参数化系统。文化语义结构是建立8类场景与文化符号的映射关系，将伦理主题强化为交互触发点。动态特征解耦是通过对每个对象的关键节点设置自由度和运动约束来实现。交互植入是通过动态参数精准匹配文化语义，以认知权重分配设计资源，实现龟兹文化从符号到体验的传递。

　　☆艺术复原关键技术

　　色彩重建是参考敦煌壁画色卡，提取CMYK值并提升明度15%，以平衡历史真实性与视觉表现力；线稿修复是对破损区域采用邻近窟类比绘制；场景重构是融合石窟分布图与菱形格纹样，以强化空间辨识度。

　　实践成果

　　在本生故事场景中，《龟救商客被害》通过商客肢体渐进式靠近与手势交互，动态强化“舍身救商”的伦理叙事张力；天相图场景依据鸟类飞行，将金翅鸟翅膀分解为翼根、翼中、翼尖三层骨骼，逐帧匹配《鸟类飞行图谱》的升力相位，还原振翅轨迹特性；动物场景对《鹿哺乳图》构建椎骨、寰枕关节和下颌骨三关节，通过反向动力学解算器实现母鹿低头哺乳的解剖学精准动作；飞天场景通过设置飘带质量-弹簧系统，结合噪声生成湍流扰动，实现“吴带当风”的飘逸效果。

　　结语

　　本研究证实交互式动画可有效激活克孜尔石窟壁画的文化基因，通过分层绘制与动态绑定技术，解决破损壁画的艺术再生问题。基于用户中心的交互设计，提升文化内涵的感知深度，为丝路文化遗产数字化建立可复用的技术路径。未来，将接入VR设备构建全景式石窟漫游系统，开展跨文化受众测试，推动“数字丝路”框架下的文化遗产可持续发展。

　　参考文献：

　　[1]类维顺，齐恩源.时空重叠：混合现实技术在交互式动画中的应用[J].文艺争鸣，2021(11):162-166.

　　[2]赵莉.美国收藏克孜尔石窟壁画调查与复原研究[J].艺术设计研究，2020(2):16-23.

　　[3]张建宇.流失壁画的数字化回归—《克孜尔石窟壁画复原研究》读后感[J].艺术工作，2022(06):93-96.

　　[4]王晶晶.赵莉：为历史文化遗产保护利用献良策[N].新疆日报(汉)，2023-01-14(003).

　　基金项目：2023年度新疆维吾尔自治区普通高校人文社会科学重点研究基地（“两山”理念与南疆高质量绿色发展研究中心）项目“新媒体环境下新疆文化遗产价值转化与创新研究”（编号：JDYB202312），教育部人文社科基金项目“新媒体环境下龟兹石窟文化遗产价值的阐释与创新研究”（编号：23XJJC860001），2023年度新疆维吾尔自治区“天山英才”培养计划哲学社会科学人才和新疆文化名家项目“新媒体环境下新疆龟兹壁画文化遗产价值的阐释、转化与创作”（编号：2023QNYC048）

　　（作者均系新疆理工学院信息工程学院教师）