云南佤族文化數(shù)字化保護研究

周 未，王存睿，王楠楠，段曉東，吳 旭

(大連民族大學 a.計算機科學與工程學院； b.大連市民族文化數(shù)字技術(shù)重點實驗室，遼寧 大連 116605)

云南佤族文化數(shù)字化保護研究

周 未a,b，王存睿a,b，王楠楠b，段曉東a,b，吳 旭a,b

(大連民族大學 a.計算機科學與工程學院； b.大連市民族文化數(shù)字技術(shù)重點實驗室，遼寧 大連 116605)

在研究佤族傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)數(shù)字化的基礎(chǔ)上，對采集的佤族文化與實體資源進行數(shù)字化和編目，構(gòu)建佤族文化數(shù)字化平臺。完成了佤族舞蹈建筑等人文資源的加工入庫與資源管理系統(tǒng)的構(gòu)建，并與旅游服務系統(tǒng)進行融合,使佤族傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)資源的數(shù)字化科學存儲以及旅游數(shù)字化體驗、村寨展陳、佤族舞蹈的虛擬交互整合為一個大型系統(tǒng)。強化了少數(shù)民族文化遺產(chǎn)的服務創(chuàng)新模式，提高少數(shù)民族文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護和擴展能力。

文化保護；數(shù)字化；體感交互；增強現(xiàn)實；虛擬現(xiàn)實；大數(shù)據(jù)移動平臺

Abstract:On the basis of studying the digitization of the traditional culture heritage of Wa nationality, the Wa culture and the entity resources are digitized and catalogued, and the digital platform of Wa culture is constructed. The construction of resources management system of the human resources, such as Wa dance, architecture and so on are completed, which has been integrated into the tourism service system. We also integrate the digital, scientific storage of Wa traditional cultural heritage resources, tourism digital experience, village show, WA dance virtual interaction into a large system. The service innovation model of ethnic minority cultural heritage is strengthened so as to improve the digital protection and expansion ability of minority cultural heritage.

Keywords:cultural protection; digitizing; somatosensory interaction; augmented reality; virtual reality; large data mobile platform

數(shù)字化技術(shù)發(fā)展非常迅速，以體感交互、增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實和大數(shù)據(jù)移動平臺等的現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)手段，成為新興媒體藝術(shù)的主流[1]。運用虛擬現(xiàn)實的交互設(shè)計，重新詮釋和體驗民族文化的精髓，創(chuàng)造出豐富獨特的現(xiàn)代視聽效果[2]。能為佤族文化資源的保護與發(fā)展提供新的道路。通過增強現(xiàn)實以及大數(shù)據(jù)移動平臺服務來豐富和完善傳統(tǒng)民族文化，使文化與科技更好的結(jié)合與跨界，從而促進云南佤族文化融入世界民族文化的繁衍之中。通過這樣的方式可以吸引其他少數(shù)民族推動其本民族健康可持續(xù)的發(fā)展。

1 目前佤族數(shù)字化保護的現(xiàn)狀

佤族是中國少數(shù)民族之一，分布在我國云南地區(qū)，現(xiàn)有人口42萬多人[3]，也是我國跨境民族。佤族的文化傳播和數(shù)字化現(xiàn)狀如下[4]：

民族文化宮博物館和中國少數(shù)民族圖書館館藏數(shù)量不超過350件；在互聯(lián)網(wǎng)方面淘寶網(wǎng)上佤族商品僅20余種不重復商品，以服飾居多,而文化旅游產(chǎn)品基本空白；在互聯(lián)網(wǎng)娛樂媒體中，優(yōu)酷上佤族視頻僅6882個，其中高清畫質(zhì)4340個，視頻長度在10-30分鐘以上有106個，30分鐘以上15個；在手機應用軟件方面，蘋果APP和佤族相關(guān)的數(shù)量為1(佤邦資訊)，沒有關(guān)于佤族著名翁丁旅游相關(guān)APP，Android應用商店沒有佤族相關(guān)APP；而微信端，關(guān)于佤族和翁丁微信認證非政府的文化傳媒微信公眾號僅有5個。

從目前來看對于少數(shù)民族傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護工作進展緩慢，特別是在現(xiàn)代化和科學技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，少數(shù)民族文化的生存和發(fā)展的環(huán)境日趨受到破壞，特別是以特色文化和言傳身授的方式來傳承的少數(shù)民族傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)[5]。

2 佤族傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護與活用

首先通過數(shù)字化建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展所帶來的服務，如利用數(shù)字化建設(shè)中相關(guān)的圖像，聲音，視頻及三維數(shù)據(jù)信息等資源來支撐數(shù)字化保護方式[6-7]；并進一步為傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展服務，尤其是在三維信息獲取、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等多媒體網(wǎng)絡技術(shù)研究與應用發(fā)展，為物質(zhì)及非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的數(shù)字化研究與保護開發(fā)提供堅實的基礎(chǔ)。

2.1 開發(fā)佤族舞蹈體感交互軟件

首先，利用Kinect體感攝影機開發(fā)佤族舞蹈體感交互軟件，進行舞蹈數(shù)據(jù)的采集。其中，體感交互包括了任何硬件裝置技術(shù)并涵蓋了圖像識別、聲音識別、信號處理等領(lǐng)域，一般需要借助數(shù)據(jù)手套、3D 頭盔等硬件實現(xiàn)。隨著計算機圖像識別、機器視覺等技術(shù)的發(fā)展，可以直接利用機器捕獲的身體數(shù)據(jù)來實現(xiàn)人機交互，利用Kinect體感攝影機使人機交互無需昂貴的硬件支撐也可實現(xiàn)[8]。一方面利用Kinect傳感器獲取RGB和深度圖像數(shù)據(jù)，支持實時的全身和骨骼跟蹤，可以識別一系列的動作。Kinect 還有陣列式麥克風，并可同時捕捉彩色影像，3D深度影像和聲音信號；另一方面在數(shù)據(jù)處理上Kinect能夠精確地進行骨架跟蹤，更精確地進行關(guān)節(jié)和肢體活動的映射[9]。

其次，利用3DSMAX建模軟件對特征人體和面部進行三維建模，針對Kinect的骨骼識別要求，實現(xiàn)了三維模型的骨骼設(shè)定，驅(qū)動權(quán)重，優(yōu)化和測試，演示過程如圖1。

圖1 佤族舞蹈數(shù)據(jù)采集

通過Kinect等動作捕捉系統(tǒng)捕捉非遺舞蹈動作信息，并把動作信息錄入數(shù)據(jù)庫，將非遺舞蹈動作長久保留，以及設(shè)計三維角色，利用舞蹈動作數(shù)據(jù)創(chuàng)造三維動畫，能增加在人機交互體驗中的趣味性，使非遺舞蹈得以更廣泛的傳承和傳播。在軟件中，通過大尺寸屏幕顯示設(shè)備來實現(xiàn)虛實融合的感官體驗效果，如對具有代表性的佤族舞蹈—“木鼓舞”等，用戶通過攝像頭跟屏幕中的各類虛擬形象互動，進行可視化、情境化的演繹、展示與交互等。

2.2 翁丁佤族古村落全景虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要應用于佤族建筑的數(shù)字化復原，虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)過程如圖2。主要涉及的技術(shù)有：3D建模技術(shù)、虛擬交互技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)[10]。其中，3D建模技術(shù)目的是獲取虛擬三維模型和虛擬場景，并根據(jù)需要，利用虛擬模型，通過貼圖烘焙手段，將場景中的物體表面的照明效果烘焙成為紋理，然后將烘焙后的結(jié)果作為物體的表面紋理來模擬。

圖2 虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)過程

以翁丁佤族古村落全景虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)為例，虛擬場景如圖3。通過虛擬現(xiàn)實方式將多媒體技術(shù)與三維動畫相結(jié)合，可以有效地解決抽象思維與建筑實體之間的接觸問題，直觀的表現(xiàn)，讓人們有身臨其境的感覺。通過網(wǎng)絡登錄方式，以虛擬體驗者的身份進入到高清晰度三維全景虛擬環(huán)境中，而且體驗者可以設(shè)定自己喜歡的場景，通過此次系統(tǒng)的制作，將翁丁佤族古村落這座人類文化遺產(chǎn)的部分優(yōu)秀傳統(tǒng)建筑模擬建造并可視化，更形象地展示給廣大人們?nèi)罕?，讓更多人了解這座古村落，對于佤族古村落的旅游行業(yè)，旅游景點的宣傳也能起到了一定的推動作用。通過收集佤族傳統(tǒng)民族建筑樣式資料，為保護歷史遺產(chǎn)盡微薄之力，同時基于虛擬現(xiàn)實效果進行建模，讓人身臨其境，更好的了解翁丁民居建筑，去游覽，欣賞這些傳統(tǒng)建筑，感受其的藝術(shù)魅力。

圖3 虛擬場景效果

2.3 增強現(xiàn)實的佤族明數(shù)字信片

增強現(xiàn)實(Augmented Reality，簡稱AR)，是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術(shù)，是把原本在現(xiàn)實世界的一定時間空間范圍內(nèi)很難體驗到的實體信息(視覺信息,聲音,味道,觸覺等),通過電腦等科學技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現(xiàn)實的感官體驗；使真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在[11-13]。

在實際操作中，利用增強現(xiàn)實將明信片對應的動態(tài)視頻標定生成虛擬對象顯示到用戶設(shè)備所掃描的完整區(qū)域內(nèi)，對于真實環(huán)境下明信片的表面紋理是通過增強現(xiàn)實設(shè)備的攝像頭實時連續(xù)標定，從而建立虛擬環(huán)境的三維或二維空間，達到“虛中有實”的表現(xiàn)效果。在虛擬環(huán)境出現(xiàn)了來自于真實世界的實時圖像，其中明信片上的紋理都來自于相機采集的圖像如圖4。

圖4 利用增強現(xiàn)實掃描明信片

圖中筆記本對一幅佤族明信片的圖像，進行定位和定姿態(tài)，然后應用系統(tǒng)根據(jù)圖片信息，進行識別匹配，當匹配成功播放出關(guān)于此明信片的視頻，通過這樣的方式將靜態(tài)的物體轉(zhuǎn)換為動態(tài)的畫面，而且當攝像頭運動時，虛擬對象可以同步跟蹤真實物體，利用這種效果已經(jīng)達到了提高增強交互性的目的。

通過增強現(xiàn)實技術(shù)應用在佤族明信片使得其脫離了作為實際物品的意義，而是作為一種數(shù)字化的傳播代表。將AR技術(shù)融合到佤族文化保護中為例，進一步讓民族藝術(shù)以一種全新的媒介、新穎的方式融入到信息化建設(shè)中，帶來更智能的感知體驗同時，幫助其更好的了解這些少數(shù)民族文化的價值及其代表的獨具魅力的文化內(nèi)涵。

2.4 佤族文化遺產(chǎn)保護大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)

整合了佤族所有優(yōu)質(zhì)文化數(shù)據(jù)資料歸類成庫，依據(jù)平臺功能的不同，可劃分為佤族文化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，佤族巡檢數(shù)據(jù)，佤族展示數(shù)據(jù)等模塊，為佤族少數(shù)民族文化產(chǎn)業(yè)開發(fā)提供數(shù)據(jù)檢索，存儲，講解共享，導覽等功能于一體的綜合性，系統(tǒng)性，開放性的服務，推動了佤族文化產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)的傳播與流動，實現(xiàn)了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共享。同時，佤族文化遺產(chǎn)保護大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)與移動客戶端有效銜接，打造移動客戶端APP，游客在前往佤族旅游，欣賞少數(shù)民族文化特色時，只需打開移動端APP，就能了解到當?shù)氐娘L土民情特色文化以及在線講解等服務，加深對佤族文化的認知與理解。設(shè)計開發(fā)的佤族文化平臺如圖5。

3 結(jié) 語

以云南佤族非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護為例，打造以數(shù)字化建設(shè)為基礎(chǔ)的平臺，并利用體感交互、增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實和大數(shù)據(jù)移動平臺技術(shù)對佤族特色傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)進行保護與傳承。通過該案例開展對民族文化數(shù)字化保護與傳承的研究，強化了少數(shù)民族文化遺產(chǎn)的服務創(chuàng)新模式，提高少數(shù)民族文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護和擴展能力。通過數(shù)字化技術(shù)對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)進行數(shù)字化保護和傳播，將其推向市場，成為一種新興文化產(chǎn)業(yè)，這種保護途徑將最具文化延續(xù)性和創(chuàng)造力。為在數(shù)字化時代背景下保護民族文化獲得有價值的經(jīng)驗和探索。

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(責任編輯 趙環(huán)宇)

ResearchonNationalCultureandDigitalProtectionofYunnanWaNationality

ZHOUWeia,b，WANGCun-ruia,b，WANGNan-nanb，DUANXiao-donga,b，WUXua,b

(a.School of Computer Science and Engineering, Dalian Minzu University, Dalian Liaoning 116605,China; b.Dalian Key Lab of Digital Technology for National Culture, Dalian Minzu University,Dalian Liaoning 116605, China)

TU317

A

2017-03-28；

2017-07-20

中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助項目(DC201502100401)。

周未(1991)，男，安徽阜陽人，大連民族大學計算機科學與工程學院碩士研究生，主要從事軟件工程與人工智能研究。

作者簡介：王存睿 (1980-)，男，吉林遼源人，副教授，主要從事軟件工程與人工智能研究，E-mail:wcr@dlnu.edu.cn。

2096-1383(2017)05-0499-04