基于移動增強現(xiàn)實的苗族服飾數(shù)字化展示研究

龍虎，李娜

（凱里學院，貴州 凱里 556011）

0 引言

增強現(xiàn)實起源于Morton Heilig 在20 世紀50、60 年代所發(fā)明的Sensorama Stimulator。1996 年，Schmalstieg 等人開發(fā)了第一套協(xié)作式增強現(xiàn)實系統(tǒng)，借助該系統(tǒng)多個用戶可以在同一共享空間中體驗虛擬對象。1997 年，F(xiàn)einer 等人在哥倫比亞大學開發(fā)了第一個戶外增強現(xiàn)實系統(tǒng)，即漫游機，使用帶有GPS 和姿態(tài)跟蹤的透視式HMD（Head Mounted Display）頭戴式顯示器[1]。2003年，Wagner 和Schmalstieg 展示了手持式增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）系統(tǒng)。2008 年，用于智能手機的自然特征跟蹤系統(tǒng)出現(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)演化為流行的AR 開發(fā)工具包Vuforia。2012 年谷歌公司發(fā)布了一款增強現(xiàn)實技術(shù)的眼鏡，利用該眼鏡可以實現(xiàn)導航和拍照等多種功能。2015 年，微軟公司發(fā)布了一款名為HoloLens 的增強現(xiàn)實技術(shù)眼鏡，并搭載了Windows 10 系統(tǒng)，可以實現(xiàn)佩戴者查看身邊或周圍的全息影響，還可以實現(xiàn)交互操作。國內(nèi)方面，2021 年3 月，國家第十四個五年規(guī)劃和2035 年遠景目標綱要中將增強現(xiàn)實列入建設(shè)數(shù)字中國數(shù)字經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)。具體表現(xiàn)在智能化、交互感知、數(shù)字化和行業(yè)應用方面。

苗族服飾是中國民族服飾文化的重要組成部分，其發(fā)展歷史較為長久，在造型上展現(xiàn)了獨特之美、在色彩方面表現(xiàn)為濃郁和綺麗之美，在風格方面，表現(xiàn)出了意蘊之美、意蘊之豐富且博大精深，奪目的色彩散發(fā)出民族藝術(shù)氣息，傳遞出的是民族優(yōu)秀的服飾文化藝術(shù)代表。苗族服飾因區(qū)域的不同所呈現(xiàn)出色彩、配飾、材料、搭配、細節(jié)、造型也有所區(qū)別，但其藝術(shù)表現(xiàn)形式、審美趣味和審美特征體現(xiàn)的是民族特色。苗族服飾藝術(shù)的靈感源于生活和大自然，其技藝的傳承方式比較獨特，普遍的傳承方式是家庭成員間傳承，此外，也有師徒傳承，范圍比較廣，具有一定的專業(yè)性，效用比較大，是苗族服飾未來技藝傳承的一種有效方式。苗族服飾是民族物質(zhì)文化與精神文化的綜合體現(xiàn)，是民族服飾藝術(shù)文化的一個重要組成部分，具有民族服飾藝術(shù)傳承功能?；谝苿釉鰪姮F(xiàn)實對苗族服飾的造型、色彩、風格等進行數(shù)字化展示，可有效增強民族服飾的欣賞價值和美學意義，呈現(xiàn)出民族服飾的形式美感和藝術(shù)美感。利用移動增強現(xiàn)實對苗族服飾進行數(shù)字化展示是民族服飾藝術(shù)數(shù)字化的重要途徑，有利于民族服飾藝術(shù)審美和民族文化的傳承和發(fā)展。

1 移動增強現(xiàn)實

增強現(xiàn)實是一種利用計算機產(chǎn)生的附加信息對使用者所看到的真實世界景象進行增強或擴張的技術(shù)[2]。增強現(xiàn)實是將計算機產(chǎn)生的圖形、文字等信息疊加在真實世界中，用戶可以通過疊加后的虛擬信息更好地理解真實世界。增強現(xiàn)實的特征主要表現(xiàn)在三個方面，分別為虛實結(jié)合、實時交互和三維注冊。其中虛實結(jié)合中的虛主要是指用于增強的信息，可以是融合后的場景中與真實環(huán)境共存的虛擬對象，將計算機產(chǎn)生的虛擬對象與用戶所處的真實環(huán)境完全融合，實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的增強，使用戶體驗到虛擬和現(xiàn)實融合帶來的視覺沖擊。虛實結(jié)合其實質(zhì)就是增強用戶的真實感。實時交互是指實現(xiàn)用戶與真實世界中的虛擬信息間的自然交互。用戶可以使用手部動作與手勢控制3D 模型移動、旋轉(zhuǎn)以及通過語音、眼動、體感等更多方式與虛擬對象交互。注冊技術(shù)是增強現(xiàn)實系統(tǒng)最關(guān)鍵的技術(shù)之一，三維注冊是指將計算機生成的虛擬物體信息合理地疊加到真實環(huán)境中，以保證用戶可以得到準確的增強信息。增強現(xiàn)實能夠疊加在實景中，增加真實的體驗。增強現(xiàn)實使用的是視覺顯示器中的頭盔顯示器，有著立體的視覺效果。頭盔顯示器是安裝在頭盔上的顯示裝置，用戶在佩戴上頭盔顯示器后，頭盔顯示器將會隨著用戶的頭部運動而運動。增強現(xiàn)實系統(tǒng)的運動跟蹤裝置一般都會安裝在頭盔顯示器上，實現(xiàn)實時跟蹤用戶頭部的位置和方向。增強現(xiàn)實系統(tǒng)具有根據(jù)用戶觀察位置，將虛擬物體以適當?shù)淖藨B(tài)展示在真實環(huán)境中的正確位置上的功能。

隨著移動智能終端的發(fā)展，移動技術(shù)與增強現(xiàn)實技術(shù)逐步融合，由此出現(xiàn)的移動增強現(xiàn)實技術(shù)開始引人注目。移動增強現(xiàn)實是在繼承了增強現(xiàn)實的三大特點即虛實結(jié)合、實時交互、三維注冊的基礎(chǔ)上，將增強現(xiàn)實應用于移動智能終端，從而具有較高的可移動性的技術(shù)。移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)中的交互方式主要有基本命令式交互、雙手交互、多通道交互、特殊工具交互等?；久钍浇换シ矫?，通過交互完成漫游和操控等功能。雙手交互能夠給用戶帶來直接和交互的體驗。多通道交互方面，能夠利用手勢和姿態(tài)等作為交互方式，此外，還可以利用嗅覺和聽覺來作為輸出，實現(xiàn)多通道的交互。特殊工具交互方面，主要是利用簡單且易于識別的工具作為交互設(shè)備，實現(xiàn)增強現(xiàn)實交互體驗。移動增強現(xiàn)實以移動設(shè)備為硬件平臺來實現(xiàn)增強現(xiàn)實的功能，旨在提高增強現(xiàn)實設(shè)備性能的可用性和靈活性。移動增強現(xiàn)實是虛擬信息與真實世界的融合，用戶可以同時與真實物體和虛擬物體交互，具有很好的身臨其境感受和直觀感受。移動增強現(xiàn)實應用于民族服飾展示有利于民族服飾藝術(shù)的數(shù)字化，通過移動增強現(xiàn)實用戶能夠體驗到民族特色的服飾藝術(shù)帶來的視覺沖擊效果。

2 苗族服飾特點及藝術(shù)價值

苗族服飾，苗語叫“嘔欠”，其服飾樣式繁多，銀飾、苗繡、蠟染是苗族服飾的主要特色。不同的地域其服飾類型也有很大不同，可以分為黔東型、黔中南型、湘西型、海南型等多種，其中黔東型主要流行于黔東南州，如凱里、雷山、臺江、丹寨、麻江、榕江、劍河等地，男裝多為青色土布衣褲，女裝主要以交領(lǐng)上衣和百褶裙為基本款式，以青土布為料。盛裝在袖，肩，背部都繡有方形圖案，以紅色為主，兼有黃，藍綠等色，形如鎧甲。臺江的施洞鎮(zhèn)是苗族刺繡藝術(shù)之鄉(xiāng)，刺繡技藝精湛，盛裝十分精美，具有很強的藝術(shù)感染力[3]。丹寨的苗族蠟染技藝是第三批國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，從織布到染布均為手工制作，圖案古樸。黔中南型主要分布于貴州省的中南部，女裝上衣多以披披領(lǐng)和背帕等，而下裝有一青色百褶裙，也有蠟染裙。湘西型主要分布于湖南省湘西一帶，海南型主要分布于海南省，女裝多為右偏襟青布長衫，蠟染布筒裙，花飾較少。苗族服飾有著織布、漂白、印染等一系列復雜的工藝，通過刺繡和蠟染等完成一套精美的民族服飾，反映和表達了苗族女性對大自然的認識以及對美好生活的向往[4]。苗族服飾的圖案色彩搭配強調(diào)的是完整和統(tǒng)一。苗族服飾的蠟染圖案和刺繡，比較講究對稱，有一定的規(guī)律性，或者是對稱、或者是重復循環(huán)，能夠給人以緊湊感[5]。

苗族服飾以絢爛與淡雅之色彩、放與收的造型之美、濃郁與秀美之美的風格、自由與含蓄的意蘊之美、素雅和樸實自然的裝飾、豐富多姿和異彩紛呈的紋樣、濃郁綺麗的服飾配件獨具民族服飾特色。苗族服飾圖案承載了傳承民族文化的歷史重任，具有一定的藝術(shù)價值和觀賞價值，是民族文化寶庫中的瑰寶，有著獨特的民族文化藝術(shù)魅力[6]。苗族服飾反映出民族的樸素情感和民族文化本源，呈現(xiàn)出的是濃重的地域特色和民族特色。苗族服飾有著奪目的視覺色彩和形象語言，苗族服飾造型獨特，其服飾的文化元素是民族文化寶庫中的瑰寶，有著極其寶貴的藝術(shù)美感和價值，將服飾作為載體使得民族文化藝術(shù)得到傳承和保護。苗族服飾有著豐厚的文化底蘊，具有絢爛與淡雅之色彩、放與收的造型之美、濃郁與秀美的風格、自由與含蓄的意蘊之美，極富韻味，反映的是民族服飾的藝術(shù)特色，具有極高的藝術(shù)與實用價值，是民族藝術(shù)文化的具體體現(xiàn)，是民族文化藝術(shù)的瑰寶。

3 基于移動增強現(xiàn)實苗族服飾數(shù)字化

移動增強現(xiàn)實是虛擬與真實場景的無縫融合，將數(shù)字化的民族服飾融合到真實自然與社會場景中，實現(xiàn)虛實融合顯示效果。通過移動增強現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)苗族服飾展示有助于民族服飾藝術(shù)的數(shù)字化。增強現(xiàn)實是現(xiàn)實世界環(huán)境的交互式體驗，包含三個最基本的特征系統(tǒng)，分別為：真實和虛擬世界的結(jié)合、實時交互、虛擬和真實對象的準確3D 配準。增強現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)主要有跟蹤注冊技術(shù)、顯示技術(shù)、虛擬物體生成技術(shù)、交互技術(shù)、合并技術(shù)等。跟蹤注冊技術(shù)方面，需要探測物理的模型和關(guān)鍵的建模特點，并在計算機中生成相應的坐標數(shù)據(jù)。顯示技術(shù)是增強現(xiàn)實的關(guān)鍵組成部分，精良的顯示技術(shù)和高色度的顯示設(shè)備是其重要基礎(chǔ)。虛擬物體生成技術(shù)方面，虛擬物體的生成是在三維建模技術(shù)的基礎(chǔ)上得以實現(xiàn)的，能夠充分體現(xiàn)出虛擬物體的真實感。交互技術(shù)方面，交互可以更好地讓虛擬事物呈現(xiàn)在現(xiàn)實環(huán)境中。合并技術(shù)方面，需要考慮虛擬實物與真實事物的關(guān)系，就要具備幾何一致、模型真實、光照一致和色調(diào)一致等。移動增強現(xiàn)實的基本理念是將圖像、聲音和其它感官增強功能實時添加到真實世界的環(huán)境中。增強現(xiàn)實開發(fā)的軟件比較多，如Unity 3D、C++等，常用的增強現(xiàn)實開發(fā)工具包有Vuforia、Wikitude、HiAR SDK、ARToolkit 等，其中Vuforia 是一款專門針對移動設(shè)備的增強現(xiàn)實軟件開發(fā)包。移動增強現(xiàn)實應用于民族服飾領(lǐng)域，有利于民族服飾藝術(shù)的數(shù)字化，有利于民族服飾藝術(shù)和民族服飾文化的傳承和發(fā)展。

基于移動增強現(xiàn)實的苗族服飾數(shù)字化展示主要由苗族服飾資源數(shù)據(jù)采集與處理、移動增強現(xiàn)實技術(shù)、苗族服飾數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)庫、數(shù)字化展示等部分組成，如圖1 所示。

圖1 基于移動增強現(xiàn)實的苗族服飾數(shù)字化展示

苗族服飾是民族歷史的體現(xiàn)，是民族服飾藝術(shù)的真實寫照，有著鮮明的民族服飾藝術(shù)特色。苗族服飾的數(shù)字化展示要堅持民族服飾的民族文化本源和地域特色的原則，展現(xiàn)其苗族服飾獨有的特色，體現(xiàn)出造型獨特、樣式豐富多彩、色彩濃郁和綺麗、圖案精美、紋樣豐富多姿、風格具有濃重的地域特色和民族特色，有著意蘊之美。苗族服飾造型方面，具有獨特的視覺特色和形象語言，有著極高的藝術(shù)與實用價值，是民族服飾藝術(shù)的具體體現(xiàn)，是民族服飾藝術(shù)的瑰寶，反映的是民族服飾的藝術(shù)特色。苗族服飾樣式因地域的不同體現(xiàn)出的樣式也有所不同，其銀飾、苗繡、紋樣、蠟染是苗族服飾的主要特色。苗族服飾色彩體系龐大、鮮艷濃麗，多數(shù)地區(qū)服飾以暖色為主，體現(xiàn)的是熱烈歡快的色彩美，蘊含著民族情感和精神信仰，有著豐富的藝術(shù)內(nèi)涵。例如黔東南州的苗族服飾色彩方面，紅色是其主色調(diào)，采用朱紅色圖案花紋，其他的圖案則是以多種色彩來進行點綴。黔西北地區(qū)的服飾圖案是以黃色為主，再搭配上紅色和黑色，色彩比較鮮艷；苗族服飾風格方面，苗族服飾較為濃郁和熱烈，具有一種濃烈的張力。苗族服飾從意蘊上來說比較含蓄，有著意蘊之美，這種美表現(xiàn)是一種理性框架下的合度，表現(xiàn)在肥瘦合度造型上，表現(xiàn)在紋樣的工整和圖案的含蓄上，表現(xiàn)在服飾的色彩上。苗族服飾是民族服飾藝術(shù)繼承與創(chuàng)新的載體，推動民族服飾藝術(shù)的保護傳承和創(chuàng)新發(fā)展。利用移動增強現(xiàn)實來實現(xiàn)苗族服飾展示有助于民族服飾藝術(shù)的數(shù)字化，是呈現(xiàn)民族文化意蘊的直觀方式，體現(xiàn)出民族文化特有的韻味和內(nèi)涵，對于傳承和發(fā)展民族服飾文化藝術(shù)，提升民族服飾文化價值和傳承保護具有重要作用。

4 結(jié)語

苗族服飾是民族優(yōu)秀智慧的結(jié)晶和體現(xiàn)，是民族服飾藝術(shù)文化顯現(xiàn)的具體表征，承載著獨特的民族服飾文化內(nèi)涵。苗族服飾有著民族特色的造型之美、絢爛與淡雅的色彩之美、濃郁與秀美的風格之美、自由與含蓄的意蘊之美，獨具藝術(shù)魅力，散發(fā)出光彩奪目的民族服飾藝術(shù)氣息，是民族服飾藝術(shù)文化的精髓。利用移動增強現(xiàn)實對苗族服飾以數(shù)字化形式進行展示，呈現(xiàn)出的是民族的樸素情感和民族文化本源，可激發(fā)受眾對民族服飾文化藝術(shù)的情感，能夠完美地體現(xiàn)出民族服飾藝術(shù)的審美價值和文化價值。移動增強現(xiàn)實應用于少數(shù)民族服飾領(lǐng)域，以數(shù)字化形式進行展示和呈現(xiàn)，有利于加強對少數(shù)民族服飾文化的理解，有利于民族服飾藝術(shù)審美和民族文化的傳承和發(fā)展。