基于計(jì)算機(jī)輔助的舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)分析初探

劉 丹　侯 俠

（1，2：江南大學(xué)，江蘇 無(wú)錫，214122）

基于計(jì)算機(jī)輔助的舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)分析初探

劉 丹1侯 俠2

（1，2：江南大學(xué)，江蘇 無(wú)錫，214122）

經(jīng)過(guò)對(duì)拉班舞譜系統(tǒng)的理論認(rèn)知與藝術(shù)實(shí)踐分析得知，舞蹈訓(xùn)練中的人體動(dòng)作表現(xiàn)還與人體生命科學(xué)如解剖學(xué)、生理學(xué)密切相關(guān)，以此獲得對(duì)于人體科學(xué)運(yùn)動(dòng)的指導(dǎo)，從而加強(qiáng)舞蹈訓(xùn)練實(shí)踐及理論教學(xué)以及舞蹈表演的過(guò)程中以人體動(dòng)作為基礎(chǔ)，促進(jìn)舞者在舞蹈的訓(xùn)練及表演中對(duì)自身身體予以保護(hù)、或訓(xùn)練的傷后康復(fù)以及舞蹈動(dòng)作創(chuàng)造可能性等等。在舞蹈藝術(shù)實(shí)踐的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)今中國(guó)現(xiàn)有的舞蹈發(fā)展不僅充分的應(yīng)用了生理學(xué)與解剖學(xué)學(xué)科中的關(guān)鍵內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合西方計(jì)算機(jī)舞蹈藝術(shù)理論與實(shí)踐，明確計(jì)算機(jī)舞蹈藝術(shù)的實(shí)踐基礎(chǔ)是在充分了解舞蹈動(dòng)作科學(xué)性、遵循生理學(xué)與解剖學(xué)意義上的人體動(dòng)作表現(xiàn)，促進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助的舞蹈藝術(shù)實(shí)踐在中國(guó)的發(fā)展。

解剖學(xué)；生理學(xué)；計(jì)算機(jī)；舞蹈動(dòng)作；設(shè)計(jì)分析

序言

1920年，由匈牙利舞蹈教育家、舞蹈理論家魯?shù)婪颉だ鄤?chuàng)建、目前國(guó)際通用的拉班舞譜系統(tǒng)，將從一維到三維的藝術(shù)空間中富有表現(xiàn)的舞蹈動(dòng)作序列以紙質(zhì)平面譜記下來(lái)，最初包括芭蕾、現(xiàn)代舞，其中又尤以西方芭蕾舞作品以及默斯·坎寧漢、瑪麗·魏格曼的早期舞蹈作品記錄為主；不僅如此，拉班舞譜系統(tǒng)中提出的力效（effort）動(dòng)作分析，從舞蹈人體本身提出了舞蹈身體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的生命科學(xué)體現(xiàn)、幾何規(guī)律及動(dòng)作發(fā)展?fàn)顟B(tài)，構(gòu)成了舞蹈動(dòng)作發(fā)展的實(shí)踐基礎(chǔ)。經(jīng)筆者近幾年對(duì)拉班舞譜系統(tǒng)理論及其實(shí)踐的分析研究得出：首先，拉班舞譜系統(tǒng)包含對(duì)人體動(dòng)作的有序記錄，實(shí)現(xiàn)了對(duì)早期中外舞蹈予以保存的基本職責(zé)；其次，通過(guò)拉班舞譜系統(tǒng)中有關(guān)人體動(dòng)作序列的科學(xué)性描述、舞蹈動(dòng)作中力效內(nèi)容的豐富，明確了舞者的身體及舞蹈動(dòng)作與人體生命科學(xué)緊密相關(guān)，即受到生理學(xué)與解剖學(xué)的關(guān)鍵性指導(dǎo)，而有助解決舞者在進(jìn)行舞蹈藝術(shù)實(shí)踐時(shí)最根本的人體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題；再者，以拉班舞譜系統(tǒng)以及人體運(yùn)動(dòng)相關(guān)學(xué)科為研究背景，在基于計(jì)算機(jī)的多媒體藝術(shù)時(shí)代下的身體性舞蹈本質(zhì)上離不開(kāi)人體運(yùn)動(dòng)本身，人體運(yùn)動(dòng)從而也成為多媒體舞蹈研究的核心內(nèi)容。因此，本文通過(guò)舞蹈人體運(yùn)動(dòng)在生理學(xué)、解剖學(xué)意義下的藝術(shù)實(shí)踐過(guò)程，嘗試以一種基于CAE（計(jì)算機(jī)輔助人機(jī)工程）進(jìn)行舞蹈藝術(shù)實(shí)踐，探討并分析當(dāng)今我國(guó)舞蹈藝術(shù)實(shí)踐過(guò)程中舞者的動(dòng)作設(shè)計(jì)。

一、舞蹈實(shí)踐的基礎(chǔ)：基于真實(shí)人體與剛性人體［1］（36）的舞蹈動(dòng)作分析

與西方舞蹈形態(tài)發(fā)展有所不同的是，傳統(tǒng)中國(guó)舞蹈注重情與意的發(fā)生，即所表現(xiàn)內(nèi)容與情緒情感相關(guān)聯(lián)、動(dòng)作質(zhì)感與意趣相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)舞蹈審美——這種表達(dá)方式在中國(guó)舞蹈實(shí)踐中長(zhǎng)期存在。直到上世紀(jì)四、五十年代舞蹈先驅(qū)吳曉邦西學(xué)回國(guó)將現(xiàn)代舞帶入中國(guó)、90年代徐淑英將聞名世界的拉班舞譜系統(tǒng)帶回并進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，使我們初步意識(shí)到舞蹈實(shí)踐過(guò)程中的人體動(dòng)作具有一定的科學(xué)性，而今舞蹈動(dòng)作又受到生理學(xué)和解剖學(xué)的系統(tǒng)指導(dǎo)，最終形成了舞蹈科學(xué)的嶄新局面。

如今，依托舞蹈人體的運(yùn)行理念進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，中國(guó)傳統(tǒng)舞蹈如古典舞體系具有對(duì)舞者身體的高度重視。在中國(guó)古典舞訓(xùn)練體系中，以上身范圍內(nèi)的肩、胸、腕、指，中段范圍內(nèi)的腰、胯部以及下身范圍內(nèi)的膝蓋、腳腕、腳背等部位在各自抽象動(dòng)態(tài)中表現(xiàn)其身法韻律要領(lǐng)，集中作用于古典舞的風(fēng)格表現(xiàn)。相比較而言，西方舞蹈如芭蕾和現(xiàn)代舞具有清晰可辨的肌體動(dòng)作序列（動(dòng)作理念），而使觀眾逐漸形成對(duì)藝術(shù)視覺(jué)解讀的能力。綜合上述相比較的兩種舞蹈風(fēng)格，表現(xiàn)如下：它們?yōu)橐龑?dǎo)真實(shí)人體表演向剛性人體表演過(guò)渡、實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算機(jī)輔助的舞蹈藝術(shù)實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)。這也預(yù)示著以真實(shí)人體為對(duì)象的舞蹈藝術(shù)實(shí)踐與在計(jì)算機(jī)輔助狀態(tài)下，呈現(xiàn)具有幾何結(jié)構(gòu)性虛擬人體為對(duì)象的計(jì)算機(jī)舞蹈實(shí)踐之間具有發(fā)展延續(xù)性，也是當(dāng)今研究舞蹈人體和舞蹈實(shí)踐發(fā)展趨勢(shì)的重要對(duì)象。

（一）舞蹈動(dòng)態(tài)中真實(shí)人體動(dòng)作基礎(chǔ)的分析

舞蹈動(dòng)態(tài)是以舞者的身體語(yǔ)言表達(dá)為基礎(chǔ)，通過(guò)一定的情節(jié)講述、情感表達(dá)或二者相統(tǒng)一的方式進(jìn)行。在以人體動(dòng)作為核心的舞蹈訓(xùn)練實(shí)踐中，真實(shí)人體不僅記錄宗教祭祀儀式內(nèi)容、反映人類精神理念的重要媒質(zhì)，也是記錄舞蹈誕生的重要符號(hào)。如今，舞者的身體已經(jīng)成為舞蹈表現(xiàn)的物化形態(tài)，從國(guó)內(nèi)外舞臺(tái)上的舞蹈作品到民間舞蹈的表演，無(wú)不以身體表現(xiàn)的想象創(chuàng)造特定的舞蹈內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程，需在了解舞者身體的復(fù)雜性后，發(fā)展對(duì)舞者身體動(dòng)作的分析。

舞者身體的基礎(chǔ)構(gòu)造與普通人一樣，是由分布全身的器官、骨骼及肌肉所組成，但在舞者選材的要求上，卻比對(duì)普通人在日常運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體要求更為苛刻。舞者在具有“三長(zhǎng)一小”的外形條件基礎(chǔ)上，還需注意到他們的骨骼成長(zhǎng)、肌肉發(fā)展的基本動(dòng)向等體征特點(diǎn)。由于會(huì)受到DNA遺傳因子的影響，如父母的身形及生命體征會(huì)遺傳至下一代，形成各人體態(tài)胖瘦、肌肉松緊和生命狀態(tài)不一的身體素質(zhì)。除上述先天條件外，后天的舞蹈訓(xùn)練會(huì)在舞者身上貫穿始終，從舞蹈啟蒙到富有能力的身體表現(xiàn)的成熟狀態(tài)，從動(dòng)力定型及高原現(xiàn)象［2］（214）的訓(xùn)練過(guò)程中，逐漸完善舞者的身體表征，形成舞蹈表達(dá)所不可缺的身體素質(zhì)條件。

舞者的身體動(dòng)作表征是通過(guò)肌肉和骨骼的作用發(fā)揮形成動(dòng)作時(shí)的外在狀態(tài)。肌肉和骨骼各自承擔(dān)著不同的調(diào)動(dòng)指令，使舞者的動(dòng)作達(dá)到舞蹈表演的高度。因此，通過(guò)肌肉的借力發(fā)揮及關(guān)節(jié)、骨骼的相互作用集中體現(xiàn)于舞者身上，造就出出類拔萃的舞者。

圖1　人體手臂動(dòng)作輪廓

圖2　中國(guó)古典舞舞姿

中國(guó)古典舞形態(tài)對(duì)舞者身體的素質(zhì)要求是：肌肉群具有可完成古典舞風(fēng)格性動(dòng)作的基本力量，并在與關(guān)節(jié)骨骼所形成的肢體直立及圓潤(rùn)程度上，構(gòu)成身體統(tǒng)一的“圓”的哲學(xué)與美學(xué)觀念。以具有“圓”的外在形態(tài)為前提，經(jīng)舞者的手部開(kāi)始，其腕關(guān)節(jié)及指關(guān)節(jié)與大臂、小臂組合形成流線感弧形狀（圖1）：大臂小臂的弧狀線條分別依靠上臂骨、前臂骨的支撐以及肱二頭肌、肱橈肌、掌長(zhǎng)肌、尺側(cè)腕屈肌的發(fā)力狀態(tài)來(lái)表現(xiàn)；腰部的圓弧形分別以背部肌肉帶動(dòng)脊椎柱向左或右向右進(jìn)行外側(cè)運(yùn)動(dòng)，其發(fā)力肌肉主要有一側(cè)背闊肌、一側(cè)腹直肌及腹外斜肌成 30。- 45。在二維空間發(fā)生傾斜（圖2）。上述肌體動(dòng)作要領(lǐng)在地面動(dòng)作“臥魚(yú)兒”中上身的擰轉(zhuǎn)動(dòng)作中也有所體現(xiàn)，但更為突出的是擰轉(zhuǎn)動(dòng)作會(huì)使一側(cè)背闊肌、一側(cè)腹直肌及腹外斜肌向更大角度發(fā)生空間上的變化，是對(duì)舞者肌體是否靈活的更高要求表現(xiàn)。不僅如此，中國(guó)古典舞中步法的動(dòng)律也尤為豐富，如舞者經(jīng)勻速行進(jìn)中的圓場(chǎng)接由內(nèi)向外的?腳動(dòng)作后，加速以單腳由繃至勾的動(dòng)作，緊跟雙腳交替行進(jìn)運(yùn)動(dòng)的步法，后接掏手轉(zhuǎn)身動(dòng)作以順風(fēng)旗舞姿亮相的動(dòng)作中，勾腳交替行進(jìn)步法對(duì)胯根的松弛程度、大小腿的肌肉力量以及腳腕與腳趾的靈活性有一定要求。造成髖部運(yùn)動(dòng)的左右側(cè)髖骨隨著舞者髖關(guān)節(jié)靈活性的訓(xùn)練變得松弛，有利于轉(zhuǎn)身動(dòng)作利索地完成；中國(guó)古典舞中的?腳動(dòng)作與西方古典芭蕾中的腳下外開(kāi)的動(dòng)作走向相反，前者繃腳腳背以靠近軀干中軸的方向經(jīng)左斜前方開(kāi)始繞圓、運(yùn)動(dòng)至右斜前方時(shí)以勾腳動(dòng)作作銜接。在勾腳進(jìn)行行進(jìn)中的銜接運(yùn)動(dòng)時(shí)，大小腿肌肉的發(fā)力組織主要由組成大腿肌肉的股四頭肌、小腿肌肉的脛骨前肌形成緊張狀態(tài)，并向一側(cè)接勾腳行進(jìn)動(dòng)作，而另一條緊跟的腿部則由小腿上腓腸肌進(jìn)行發(fā)力促使動(dòng)作發(fā)展。

面對(duì)體現(xiàn)中國(guó)傳統(tǒng)文化思想的古典舞，其審美內(nèi)涵賦予舞者表達(dá)出細(xì)膩而精致的動(dòng)作序列。以“圓”的審美表達(dá)作為古典舞動(dòng)作的出發(fā)點(diǎn)，不僅僅只有古典風(fēng)格性動(dòng)作，像行進(jìn)中的踏步翻身、小鹿跳、紫金冠跳、端腿轉(zhuǎn)等古典舞技術(shù)技巧，也離不開(kāi)與之相對(duì)應(yīng)的骨骼及其肌肉主動(dòng)活動(dòng)的支持，它們構(gòu)成了古典舞技巧訓(xùn)練發(fā)生的實(shí)踐基礎(chǔ)。除此之外，在古典舞特定動(dòng)律的要求上，對(duì)舞者身體的日常狀態(tài)、身體耐力等人體生理性要求也高于其他舞蹈的訓(xùn)練。舞者身體在受古典舞訓(xùn)練強(qiáng)度偏大的過(guò)程中，促使關(guān)節(jié)肌肉群逐漸形成自適應(yīng)，使表現(xiàn)出來(lái)的動(dòng)作具有控制得當(dāng)?shù)募◇w力量，可體現(xiàn)在輕盈的彈跳、協(xié)調(diào)的旋轉(zhuǎn)以及舒展有力的動(dòng)作體態(tài)上。而保持古典舞舞者的身體狀態(tài)，則根據(jù)《舞蹈生理學(xué)》一書(shū)中所作描述：人體是以ATP（三磷酸腺苷）為主要能量，其分解后再合成依靠的是磷酸原供能、糖酵解供能、有氧代謝供能等三大能量供應(yīng)體系來(lái)維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。［3］（96）

另外，在中國(guó)古典舞的訓(xùn)練與表演中，所屬的舞蹈語(yǔ)匯表達(dá)預(yù)示著對(duì)其進(jìn)行特定的審美，這也意味著它相對(duì)于其它舞蹈風(fēng)格會(huì)出現(xiàn)美學(xué)限制［4］（224）——這種限制源自綜合人體各部位進(jìn)行符合這一舞蹈風(fēng)格的動(dòng)作表現(xiàn)。舞者身體的每一個(gè)關(guān)節(jié)、每一塊肌肉是在為表現(xiàn)出諸如?腳、臥魚(yú)兒、小舞花、雙飛燕、云橋等古典舞技術(shù)技巧而形成關(guān)節(jié)定位點(diǎn)或肌肉發(fā)力度，其不足或者超過(guò)都將使動(dòng)作完成不規(guī)范或?qū)е虏豢茖W(xué)的人體體態(tài)變化。比如，雙臂位于該動(dòng)作空間中的高低位、雙肩的開(kāi)度與將要形成的順風(fēng)旗舞姿在整體上呈O形（內(nèi)關(guān)）或Y形（過(guò)度外開(kāi)），或者后背因脊椎和腰部發(fā)力不足而出現(xiàn)弓背使動(dòng)作不夠舒展，可觀察出舞者平時(shí)訓(xùn)練時(shí)對(duì)這一動(dòng)作要領(lǐng)的把握是否得當(dāng)，是否采取了合適的骨關(guān)節(jié)位與肌肉發(fā)力度。以此類推，古典舞表演與技術(shù)技巧訓(xùn)練相緊扣，體現(xiàn)出舞者最終在舞臺(tái)上進(jìn)行古典舞表演的實(shí)力，像由武巍鋒表演《風(fēng)吟》與王亞彬表演《扇舞丹青》的過(guò)程中都體現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)和準(zhǔn)確的人體動(dòng)作表現(xiàn)。針對(duì)古典舞舞蹈演員的身體專業(yè)素質(zhì)，有學(xué)者提出進(jìn)行舞蹈訓(xùn)練時(shí)的體脂標(biāo)準(zhǔn)，有助于對(duì)舞者身體體內(nèi)的生理性物質(zhì)含量進(jìn)行科學(xué)配比——這對(duì)以往一直重視肌體一味達(dá)到舞蹈要求，而忽視舞者身體健康的現(xiàn)狀做出了彌補(bǔ)和完善。

綜上所述，舞者在進(jìn)行舞蹈表演的過(guò)程中，基于生理和解剖意義上的身體素質(zhì)與動(dòng)作表現(xiàn)貫穿始終，對(duì)任何一種舞蹈風(fēng)格實(shí)踐均如此，有利于舞者的身心健康，更是舞蹈人體動(dòng)作從真實(shí)向虛擬人體動(dòng)作進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

（二）舞蹈動(dòng)態(tài)中剛性人體動(dòng)作基礎(chǔ)分析

在《虛擬人的運(yùn)動(dòng)建模與仿真》一文中，根據(jù)有關(guān)人體骨骼模型樣本形成虛擬人體骨骼運(yùn)動(dòng)的研究，指出人體在虛擬狀態(tài)下以“剛性幾何實(shí)體”呈現(xiàn)。［1］（36）因此，這對(duì)符合人體生理學(xué)解剖學(xué)形態(tài)［5］的舞蹈動(dòng)態(tài)，進(jìn)行人體虛擬化處理實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)舞蹈中剛性人體動(dòng)作設(shè)計(jì)起到重要的指導(dǎo)作用，它將同真實(shí)舞蹈的人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)調(diào)人體處于一種健康狀態(tài)下的骨骼與肌肉式樣所形成的舞蹈審美一般構(gòu)成全新藝術(shù)風(fēng)格。

在以真實(shí)人體進(jìn)行舞蹈的過(guò)程中，舞蹈動(dòng)態(tài)的生成完全依靠訓(xùn)練有素的舞者，其緊塑的肌體、成熟的舞蹈語(yǔ)匯與技術(shù)技巧是使舞蹈達(dá)到一定的藝術(shù)審美的標(biāo)準(zhǔn)。伴隨著人類歷史發(fā)展的進(jìn)程，不論是在宗教祭祀活動(dòng)中構(gòu)成的舞蹈形態(tài)、還是民間自?shī)驶顒?dòng)中的舞蹈以及中國(guó)古代宮廷樂(lè)舞都為當(dāng)今舞臺(tái)舞蹈的表演形態(tài)奠定了基礎(chǔ)。自古至今的舞蹈訓(xùn)練體系在逐漸地發(fā)展與提高，對(duì)舞者的身體素質(zhì)要求也越來(lái)越高，使其本身成為一件藝術(shù)品構(gòu)成的基礎(chǔ)——舞者的身體從而具有全面而豐富的體形體態(tài)，亦將舞蹈藝術(shù)推至一個(gè)新的高度——計(jì)算機(jī)舞蹈藝術(shù)的產(chǎn)生，便是這一推動(dòng)的成果。

西方從事舞蹈工作的藝術(shù)家、理論家或教育家，在以表現(xiàn)人體動(dòng)態(tài)的過(guò)程中，探索出人體藝術(shù)化表現(xiàn)的手法。如美國(guó)舞蹈編導(dǎo)威廉·福賽斯創(chuàng)造了130多個(gè)帶有鏡像性表現(xiàn)的動(dòng)作語(yǔ)匯，①這些語(yǔ)匯在通過(guò)大腦認(rèn)知以及神經(jīng)科學(xué)帶動(dòng)的情況下，構(gòu)成新的舞蹈動(dòng)作序列。英國(guó)薩里大學(xué)舞蹈系Shantel Ehrenberg博士通過(guò)打破原有人體運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)而形成新的人體運(yùn)動(dòng)發(fā)展，從人體本身的平衡與不平衡狀態(tài)、相接觸與不接觸、偶然與非偶然的發(fā)生狀態(tài)下，促使舞者開(kāi)發(fā)出更多新的動(dòng)作序列，所產(chǎn)生的效果是使舞者們的動(dòng)作具有不同以往的獨(dú)特與唯一性（如圖3）。另外，還有不少多媒體藝術(shù)家以舞者身體為媒質(zhì)、虛擬舞蹈為創(chuàng)作手段，進(jìn)行多媒體藝術(shù)創(chuàng)作，如在上海舉辦的“Cinematique”藝術(shù)節(jié)吸收國(guó)內(nèi)外藝術(shù)家進(jìn)行多媒體藝術(shù)的展示，開(kāi)發(fā)舞蹈創(chuàng)作的創(chuàng)意性和內(nèi)容的獨(dú)特性。

圖3　Dr. Shantel Ehrenberg博士舞蹈工作坊

由此看來(lái)，以真實(shí)舞者的身體為依托進(jìn)行舞蹈訓(xùn)練、創(chuàng)作與表演為相當(dāng)一部分當(dāng)代舞蹈即將成形于表演多媒體化提供了堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，即真實(shí)身體的肌肉與骨骼間相協(xié)調(diào)配合的科學(xué)運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助舞蹈創(chuàng)作、制作與表演的全過(guò)程。這一過(guò)程離不開(kāi)我們的大腦對(duì)藝術(shù)活動(dòng)的認(rèn)知與感受、肌肉與骨骼的科學(xué)運(yùn)動(dòng)，以及與之相契的人體動(dòng)作計(jì)算機(jī)處理等三個(gè)方面。

剛性人體是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助舞蹈創(chuàng)作的基礎(chǔ)，借剛性人體進(jìn)行舞蹈動(dòng)作的設(shè)計(jì)與表達(dá)，是對(duì)真實(shí)舞者身體動(dòng)態(tài)表征的深入應(yīng)用。真實(shí)身體的運(yùn)動(dòng)是舞者對(duì)自身身體的藝術(shù)化感受，主要通過(guò)呼吸、三維空間內(nèi)的骨骼定位與肌肉發(fā)力引導(dǎo)情感的抒發(fā)予以體現(xiàn)。另外，通過(guò)拉班舞譜系統(tǒng)中的動(dòng)作序列是處于空間幾何體中的身體為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的過(guò)程（如圖4，圖5），可說(shuō)明舞者身體于骨骼和肌肉二者產(chǎn)生時(shí)空間運(yùn)動(dòng)的科學(xué)原理，得出剛性人體在時(shí)空間運(yùn)動(dòng)中的科學(xué)規(guī)律，有助于計(jì)算機(jī)舞蹈動(dòng)作創(chuàng)作及其分析。

圖4　人體運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)圖示［6］（11）

圖5　身體在幾何體中的空間運(yùn)行②

相關(guān)研究顯示，舞者身體的主要活動(dòng)關(guān)節(jié)有17個(gè)，以37個(gè)自由度［1］（36）構(gòu)成人體豐富多樣的動(dòng)作序列基礎(chǔ)。Huay Chen等基于人體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)研究學(xué)者依據(jù)人體活動(dòng)關(guān)節(jié)將運(yùn)動(dòng)人體標(biāo)記出41個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)［7］（5），并以父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)的從屬關(guān)系劃分各自動(dòng)作的活動(dòng)空間。筆者采納上述研究成果，通過(guò)使用3Ds MAX軟件，根據(jù)真實(shí)人體動(dòng)作和風(fēng)格性舞蹈動(dòng)作進(jìn)行了人體運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，探索剛性人體在舞蹈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的實(shí)踐問(wèn)題。

在借助人體模型進(jìn)行舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)之前，剛性人體骨架則最先出現(xiàn)在觀眾的視野當(dāng)中。剛性人體骨架可通過(guò)3Ds MAX中的“創(chuàng)建-系統(tǒng)-Biped”功能實(shí)現(xiàn)，通過(guò)該軟件對(duì)人體骨架進(jìn)行舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)，得出舞蹈動(dòng)作外觀樣貌。與借助人體模型進(jìn)行舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)有所不同的是，人體骨架程序率先使我們將具有生理性和解剖性特征的人體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并從中清晰地認(rèn)識(shí)到剛性人體須以真實(shí)人體為原型進(jìn)行動(dòng)作設(shè)計(jì)時(shí)的細(xì)微問(wèn)題，比如在動(dòng)作設(shè)計(jì)過(guò)程中，可呈現(xiàn)以鼠標(biāo)控制虛擬人體不同部位的肌肉運(yùn)動(dòng)軌跡和整體上協(xié)調(diào)流暢的肌體動(dòng)作，之后才能將動(dòng)作與所繪制的人體相搭配，使具有某一舞蹈形象的舞者進(jìn)行舞蹈表演。

與真實(shí)人體運(yùn)動(dòng)相比較，大多數(shù)以不同關(guān)節(jié)的位置變化而形成的動(dòng)作姿態(tài)在剛性人體運(yùn)動(dòng)上具有相似性，但是，剛性人體的動(dòng)作姿態(tài)需要借助標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系在三維空間中的一一對(duì)位移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的具體舞姿，如形成于3D動(dòng)畫(huà)制作軟件中的維族舞行走的動(dòng)作姿態(tài)，是依據(jù)人體在三維坐標(biāo)系（又稱為笛卡爾坐標(biāo)系）中的精確設(shè)計(jì)逐一實(shí)現(xiàn)。這一步法涉及17個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)的位移，分別以父節(jié)點(diǎn)如髖關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)等為劃分點(diǎn)，逐次將頭部、上身、下肢的動(dòng)作分別進(jìn)行制作，以調(diào)整人體左右與前后各自所處的X軸與Y軸及處理高低度的Z軸，使人體各部位分別經(jīng)上述三軸在三維立體空間中轉(zhuǎn)向移位到具體某一點(diǎn)定位，形成頭、上身、大臂小臂、大腿小腿、腳部等所處空間的特定方向，以此表現(xiàn)符合維族舞蹈步伐的動(dòng)律特征的虛擬人體動(dòng)作（如圖6位于坐標(biāo)系中舞姿的側(cè)身圖與透視圖）。另外，針對(duì)古典芭蕾中的arabesque舞姿等不同舞蹈類型中大幅度動(dòng)作的設(shè)計(jì)與制作表明，剛性人體的動(dòng)作設(shè)計(jì)較之真實(shí)人體的動(dòng)作設(shè)計(jì)具有更為廣闊的活動(dòng)區(qū)域，不受人體活動(dòng)范圍和一定空間的限制。但是，這并不意味著舞蹈的動(dòng)作可以超越具有生理學(xué)和解剖學(xué)意義的人體動(dòng)作來(lái)創(chuàng)造，仍需符合人體解剖學(xué)形態(tài)［5］——有關(guān)剛性人體進(jìn)行舞蹈實(shí)踐的最初論證可通過(guò)筆者在北京科技周上為16位機(jī)器人進(jìn)行舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)及其小型工程調(diào)試③為基礎(chǔ)。

圖6　形成于三維坐標(biāo)系［9］（588）中虛擬人體的維族舞步伐及其體態(tài)

總之，在以舞者的真實(shí)人體或剛性人體為主要表現(xiàn)的舞蹈實(shí)踐藝術(shù)中，所產(chǎn)生的動(dòng)作都是以序列形態(tài)存在。真實(shí)人體的動(dòng)作序列與音樂(lè)節(jié)奏相配合形成律動(dòng)，剛性人體則以形成于關(guān)鍵幀上的動(dòng)作連續(xù)和并行于動(dòng)作連續(xù)的音樂(lè)融為一體。關(guān)鍵幀好比音樂(lè)的節(jié)奏，決定著剛性人體動(dòng)作序列表演時(shí)的快、中或慢。有所不同的是，真實(shí)人體的動(dòng)作序列因其抽象性、情感性等趨于感性藝術(shù)表達(dá)難以把握，而處于關(guān)鍵幀上的動(dòng)作序列具有科學(xué)客觀性，可形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)或公式作為研究依據(jù)。如在多媒體舞蹈實(shí)驗(yàn)中，設(shè)M代表動(dòng)作序列，首幀為x。每增加一個(gè)關(guān)鍵幀即x+1，其動(dòng)作序列中相應(yīng)推進(jìn)1～2個(gè)動(dòng)作，從上一個(gè)動(dòng)作到下一個(gè)動(dòng)作的平均持續(xù)時(shí)間為0.5～1秒。所形成的公式為： M=｛x， x+1， x+2， ……， x+n｝，構(gòu)成了剛性人體運(yùn)動(dòng)在一部多媒體舞蹈作品中所有的動(dòng)作序列及其總時(shí)長(zhǎng)。其次，不同人體關(guān)節(jié)分別在以x、y、z為軸的幾何坐標(biāo)系下所發(fā)生的動(dòng)作序列則由公式，進(jìn)行定義：

其中M（x）、M（y）、M（z）分別用來(lái)定義所處某一坐標(biāo)軸時(shí)各自動(dòng)作發(fā)生，nx。（x=1， 2…與動(dòng)作序列的先后順序相吻合）說(shuō)明在各自坐標(biāo)軸中的人體關(guān)節(jié)發(fā)生三維變化時(shí)的幅度大?。ㄓ枚葦?shù)來(lái)表示）。人體動(dòng)作序列形態(tài)集合則用：M= M（x）∪M（y）∪M（z）……來(lái)體現(xiàn)。另外，劉云根在《基于人體姿勢(shì)編碼的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢索》定義人體軀干朝向的編碼。［8］（588）

同理，將拉班舞譜系統(tǒng)中的人體空間維度設(shè)置與剛性人體動(dòng)作實(shí)驗(yàn)狀態(tài)相結(jié)合進(jìn)行分析，當(dāng)人體處于平圓即坐標(biāo)系中的x軸時(shí)，身體姿態(tài)會(huì)進(jìn)行左右兩部分的各自運(yùn)動(dòng)，雙腳和雙手部分都會(huì)以左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)為主；當(dāng)人體處于立圓即z軸中時(shí)，向上180。的動(dòng)作成正態(tài)分布如仰頭、腳背朝上、半腳尖直立向上，向下180。的動(dòng)作則表現(xiàn)為低頭、半腳尖帶蹲向下等，手部動(dòng)作在z軸中可向上或向下、也可手心手背朝前或朝后，說(shuō)明受到其角度的限制很小。當(dāng)人體處于矢狀面即y軸中時(shí)，雙腳與雙手的動(dòng)作不僅可以前后位移，也可進(jìn)行向左或向右為起點(diǎn)的繞圓動(dòng)作。（圖7）

圖7　處于各軸中的人體基本運(yùn)動(dòng)走向圖示

然而，在上述坐標(biāo)系中，剛性人體的位移不發(fā)生于頭部和脊椎部分，它們只能獨(dú)自繞各自坐標(biāo)軸進(jìn)行三維旋轉(zhuǎn)，其它關(guān)節(jié)的空間變化則較位移更加豐富。

由此可見(jiàn)，基于剛性人體創(chuàng)造人體動(dòng)作具有更為廣闊的創(chuàng)作空間，但對(duì)于至今存在的舞蹈風(fēng)格及舞蹈類別界定來(lái)看，剛性人體的動(dòng)作序列應(yīng)具有相應(yīng)的舞蹈藝術(shù)特性和基于舞蹈生理學(xué)及解剖學(xué)意義的動(dòng)作規(guī)范性。

二、計(jì)算機(jī)輔助中的舞蹈現(xiàn)狀及動(dòng)作創(chuàng)作分析

20世紀(jì)中期，歐美國(guó)家率先根據(jù)現(xiàn)代舞中的人體運(yùn)動(dòng)推出計(jì)算機(jī)化人體編舞手段、開(kāi)發(fā)編舞軟件進(jìn)行機(jī)器編舞等實(shí)踐活動(dòng)。于20世紀(jì)20年代末創(chuàng)立的拉班舞譜系統(tǒng)，成為計(jì)算機(jī)編舞最初的實(shí)驗(yàn)方法——大多數(shù)西方現(xiàn)代舞蹈家像默斯·坎寧漢、瑪麗·魏格曼等都曾使用基于計(jì)算機(jī)方法的拉班舞譜進(jìn)行編舞，形成了獨(dú)特的舞蹈創(chuàng)作手段。

至21世紀(jì)，國(guó)際上開(kāi)始重視信息化傳播，其中也包括文化藝術(shù)的傳播，這一舉動(dòng)促使多媒體藝術(shù)興起。不少國(guó)外藝術(shù)家陸續(xù)開(kāi)始進(jìn)行多媒體藝術(shù)的創(chuàng)作與展演——這也源于自20世紀(jì)后期藝術(shù)制作軟件逐漸成熟，由此加劇了科學(xué)與藝術(shù)相嫁接的前衛(wèi)藝術(shù)形態(tài)發(fā)展的速度。

目前，國(guó)際上比較重視對(duì)人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和人體運(yùn)動(dòng)再開(kāi)發(fā)的當(dāng)代舞蹈藝術(shù)發(fā)展，以此推動(dòng)計(jì)算機(jī)舞蹈藝術(shù)實(shí)踐。2014年6月，由來(lái)自英國(guó)薩利大學(xué)舞蹈系的Shantel Ehrenberg博士舉辦了人體舞蹈運(yùn)動(dòng)工作坊，強(qiáng)調(diào)舞者以感受身體運(yùn)行本身的狀態(tài)為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)相應(yīng)的動(dòng)作發(fā)出指令：靜止站立、重心轉(zhuǎn)移、意念動(dòng)作、鏡像反饋等，使舞蹈演員在律動(dòng)中感受身體本身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（圖8），說(shuō)明在具有生理學(xué)和解剖學(xué)特性的骨骼移動(dòng)與肌肉發(fā)力與動(dòng)作發(fā)生前人的意識(shí)狀態(tài)及非形而上的動(dòng)作表現(xiàn)的實(shí)踐過(guò)程中，尤其考察舞者因運(yùn)動(dòng)過(guò)量或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致意外肌體損傷時(shí)，結(jié)合當(dāng)時(shí)自身的意識(shí)狀態(tài)牽動(dòng)肢體運(yùn)動(dòng)所發(fā)生的結(jié)果，會(huì)表現(xiàn)為腳部如若受傷，其身體重心會(huì)伴隨此狀況發(fā)生變化，而轉(zhuǎn)移至其他正?？到〔课蛔鞫虝褐我苑乐箓辞闆r加劇，這也是提醒舞者在訓(xùn)練過(guò)程或突然致傷狀態(tài)下，注意及時(shí)調(diào)整自己的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和動(dòng)作意識(shí)狀態(tài)。

圖8　人體舞蹈運(yùn)動(dòng)工作坊

而瑞士舞蹈編導(dǎo)Pablo Ventura進(jìn)行舞蹈運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)則充分調(diào)動(dòng)人體生理學(xué)中的DNA（脫氧核糖核酸）、RNA（核糖核酸）這些人類基因特點(diǎn)，以人體解剖學(xué)中的人體骨骼肌旋轉(zhuǎn)鏈及人機(jī)關(guān)節(jié)移位作為動(dòng)作形成的起點(diǎn)，采用Pascals語(yǔ)言（一種計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言）制作人機(jī)交互式舞蹈表演（圖9），這是舞蹈藝術(shù)計(jì)算機(jī)化的綜合表演實(shí)踐。

與以DNA外形為雙螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)行藝術(shù)外觀設(shè)計(jì)相比較來(lái)看，計(jì)算機(jī)輔助舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)更深入考察到人體結(jié)構(gòu)內(nèi)部DNA與RNA的生物特性，并將它移植到機(jī)器人身上，實(shí)現(xiàn)虛擬人體運(yùn)動(dòng)——這是一種以人性化藝術(shù)設(shè)計(jì)提升并豐富舞蹈藝術(shù)表演實(shí)踐的手段?；贒NA與RNA所具有的人的生物特性進(jìn)行機(jī)器裝置的動(dòng)作設(shè)計(jì)和示范表演，須考慮到人體可活動(dòng)空間范圍和能夠承受力量的大小，二者在某些方面有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)不可表現(xiàn)性，如圖9中的互動(dòng)機(jī)器裝置，無(wú)法表現(xiàn)舞者的向前或向后移位的動(dòng)作序列。

圖9　人機(jī)交互式舞蹈（by Pablo Ventura）

綜上所述，傳統(tǒng)的以真實(shí)人體為對(duì)象的舞蹈表演與虛擬的剛性人體的動(dòng)作設(shè)計(jì)及其表演的計(jì)算機(jī)輔助舞蹈藝術(shù)實(shí)踐，共同促進(jìn)了舞蹈藝術(shù)的發(fā)展，尤其是基于計(jì)算機(jī)進(jìn)行舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性，證實(shí)了舞蹈科學(xué)存在的意義。計(jì)算機(jī)輔助舞蹈實(shí)踐需以真實(shí)人體即實(shí)際舞者的身體動(dòng)作作為參照，其自身的生物特性和解剖定理決定了在計(jì)算機(jī)舞蹈中以剛性人體為表現(xiàn)對(duì)象的人性特征。一方面，真實(shí)人體是舞蹈藝術(shù)實(shí)踐的基礎(chǔ)，決定著人體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律；一方面，依托剛性人體運(yùn)動(dòng)促進(jìn)對(duì)舞蹈科學(xué)的深入探索，豐富并開(kāi)拓當(dāng)代乃至未來(lái)舞蹈表演藝術(shù)發(fā)展的新局面。二者在舞蹈藝術(shù)實(shí)踐中不僅衍生出外在形態(tài)的變化，且內(nèi)在本質(zhì)也有共同規(guī)律可循而作為相互引導(dǎo)的必要條件。

結(jié) 語(yǔ)

20世紀(jì)是多媒體藝術(shù)產(chǎn)生的萌芽階段，21世紀(jì)是多媒體藝術(shù)的國(guó)際興盛時(shí)期。面對(duì)“大數(shù)據(jù)”時(shí)代，既推動(dòng)信息廣泛與有效的傳播，也藝術(shù)走向科技化、帶動(dòng)藝術(shù)科學(xué)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而促使相當(dāng)一部分舞蹈科學(xué)及其數(shù)據(jù)的研究涌出水面，成為構(gòu)建計(jì)算機(jī)輔助舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)及其表演的支撐。本文通過(guò)以常規(guī)舞蹈實(shí)踐中以具有生理特性和解剖特性的真實(shí)人體為原形進(jìn)行動(dòng)作序列的研究分析，發(fā)展了符合真實(shí)人體特征的虛擬剛性人體進(jìn)行舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)的研究。最終結(jié)合人體動(dòng)作分析圖示、計(jì)算機(jī)輔助舞蹈中有關(guān)舞蹈動(dòng)作的設(shè)計(jì)分析，說(shuō)明從真實(shí)人體到虛擬剛性人體為對(duì)象的舞蹈藝術(shù)科學(xué)發(fā)展，也從舞蹈動(dòng)作分析的角度探索了舞蹈實(shí)踐中傳統(tǒng)與前衛(wèi)的表現(xiàn)藝術(shù)的問(wèn)題。

注釋：

①在“dance， language and brain”（Ivan Hagendoorn）一文中，闡述威廉·福賽斯所創(chuàng)造的鏡像性動(dòng)作是人的大腦在神經(jīng)科學(xué)系統(tǒng)和認(rèn)知過(guò)程中所產(chǎn)生的對(duì)客觀物態(tài)精神性的表達(dá)。原文的描述是：在這些語(yǔ)匯中，每一個(gè)單詞代表著一個(gè)或多個(gè)語(yǔ)義，比如：磚、瓶、牡蠣、斑馬等，它們同時(shí)也提供一個(gè)可活動(dòng)的動(dòng)作序列。上述這些動(dòng)作序列由福賽斯予以設(shè)計(jì)，并與舞者配合以及圍繞著這些語(yǔ)匯進(jìn)行即興。

②幾何空間運(yùn)行圖選取自拉班舞譜學(xué)習(xí)軟件：MovingSpace.

③信息來(lái)源：http://tech.sina.com.cn/d/2008-05-19/13382203318.shtml.

［1］涂曉斌等.虛擬人的運(yùn)動(dòng)建模與仿真［J］，華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2006（4）.

［2］平心.舞蹈心理學(xué)［M］，北京：高等教育出版社，2004.

［3］溫柔. 舞蹈生理學(xué)［M］，上海：上海音樂(lè)出版社，2004.

［4］Iva Hagendoorn. Dance， language and the brain ［J］. Art and Technology， 2010（2/3）.

［5］沈宇輝. 帶有體表皮膚標(biāo)記裝置的人體關(guān)節(jié)骨骼運(yùn)動(dòng)逆向分析系統(tǒng)［P］.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局（申請(qǐng)?zhí)枺篊N 103767709 A，申請(qǐng)公布日：2014. 05. 07）：1.

［6］陳皓. 基于運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)的拉班舞譜自動(dòng)生成研究［D］，北京交通大學(xué)，2014.

［7］ H. Chen， G. Qian， J. James. An autonomous dance scoring system using marker based motion capture［C］，2005.

［8］劉云根 劉金剛. 基于人體姿勢(shì)編碼的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢索［J］.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2011（4）.

【責(zé)任編輯徐犀】

Analysis of Dance Movement Based on Computer Aided Ergonomics

Liu Dan1， Hou Xia2

（Jiangnan University，Wuxi Jiangsu214122）

Through the cognitive theory and art practice of Labanotation system analyzes indicates that the development of human action， such as anatomy and physiology also with human life sciences related. Earned the two disciplines in the practice of human action continue to develop and guidance， strengthen the dance study in practice or in theory teaching and performing withprocess to human body as the starting point， and pay attention to the dancer in the dance training and dance performance on body protection， injury rehabilitation， movement create etc.. To the Chinese traditional dance practice and dance thought， is a profound innovation and change. In this process， the Chinese dance combined with the practice of western multi-media art and influenced by some western ideas.The paper will research that physical dance of the modern multimedia art， included the multi-media dance works. Finally， we will analyze the fundamental question of dance body， and try to illustration that the dance and the dancer's identity in the era of multimedia art whether the conversion occurs.

Anatomy； physiology； computer； dance movements； analysis

J70-05

A

1672-9838（2016）01-109-08

2015-11-14

劉丹（1981-），女，湖北省武漢市人，江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院服裝系，講師，碩士。

侯俠（1982-），女，內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市人，江南大學(xué)人文學(xué)院舞蹈系，講師，碩士。