云南佤族文化數字化保護研究

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.大連市民族文化數字技術重點實驗室，遼寧 大連 116605)

云南佤族文化數字化保護研究

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.大連市民族文化數字技術重點實驗室，遼寧 大連 116605)

在研究佤族傳統文化遺產數字化的基礎上，對采集的佤族文化與實體資源進行數字化和編目，構建佤族文化數字化平臺。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的構建，并與旅游服務系統進行融合,使佤族傳統文化遺產資源的數字化科學存儲以及旅游數字化體驗、村寨展陳、佤族舞蹈的虛擬交互整合為一個大型系統。強化了少數民族文化遺產的服務創新模式，提高少數民族文化遺產的數字化保護和擴展能力。

文化保護；數字化；體感交互；增強現實；虛擬現實；大數據移動平臺

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

數字化技術發展非常迅速，以體感交互、增強現實、虛擬現實和大數據移動平臺等的現代數字化技術手段，成為新興媒體藝術的主流[1]。運用虛擬現實的交互設計，重新詮釋和體驗民族文化的精髓，創造出豐富獨特的現代視聽效果[2]。能為佤族文化資源的保護與發展提供新的道路。通過增強現實以及大數據移動平臺服務來豐富和完善傳統民族文化，使文化與科技更好的結合與跨界，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民族推動其本民族健康可持續的發展。

1 目前佤族數字化保護的現狀

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

民族文化宮博物館和中國少數民族圖書館館藏數量不超過350件；在互聯網方面淘寶網上佤族商品僅20余種不重復商品，以服飾居多,而文化旅游產品基本空白；在互聯網娛樂媒體中，優酷上佤族視頻僅6882個，其中高清畫質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和佤族相關的數量為1(佤邦資訊)，沒有關于佤族著名翁丁旅游相關APP，Android應用商店沒有佤族相關APP；而微信端，關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民族傳統文化遺產的數字化保護工作進展緩慢，特別是在現代化和科學技術迅速發展的背景下，少數民族文化的生存和發展的環境日趨受到破壞，特別是以特色文化和言傳身授的方式來傳承的少數民族傳統文化遺產[5]。

2 佤族傳統文化遺產數字化保護與活用

首先通過數字化建設的可持續發展所帶來的服務，如利用數字化建設中相關的圖像，聲音，視頻及三維數據信息等資源來支撐數字化保護方式[6-7]；并進一步為傳統文化遺產的可持續發展服務，尤其是在三維信息獲取、虛擬現實、增強現實等多媒體網絡技術研究與應用發展，為物質及非物質文化遺產的數字化研究與保護開發提供堅實的基礎。

2.1 開發佤族舞蹈體感交互軟件

首先，利用Kinect體感攝影機開發佤族舞蹈體感交互軟件，進行舞蹈數據的采集。其中，體感交互包括了任何硬件裝置技術并涵蓋了圖像識別、聲音識別、信號處理等領域，一般需要借助數據手套、3D 頭盔等硬件實現。隨著計算機圖像識別、機器視覺等技術的發展，可以直接利用機器捕獲的身體數據來實現人機交互，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[8]。一方面利用Kinect傳感器獲取RGB和深度圖像數據，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；另一方面在數據處理上Kinect能夠精確地進行骨架跟蹤，更精確地進行關節和肢體活動的映射[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，實現了三維模型的骨骼設定，驅動權重，優化和測試，演示過程如圖1。

圖1 佤族舞蹈數據采集

通過Kinect等動作捕捉系統捕捉非遺舞蹈動作信息，并把動作信息錄入數據庫，將非遺舞蹈動作長久保留，以及設計三維角色，利用舞蹈動作數據創造三維動畫，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備來實現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實系統

虛擬現實技術主要應用于佤族建筑的數字化復原，虛擬現實實現過程如圖2。主要涉及的技術有：3D建模技術、虛擬交互技術以及系統集成技術[10]。其中，3D建模技術目的是獲取虛擬三維模型和虛擬場景，并根據需要，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，然后將烘焙后的結果作為物體的表面紋理來模擬。

圖2 虛擬現實實現過程

以翁丁佤族古村落全景虛擬現實系統為例，虛擬場景如圖3。通過虛擬現實方式將多媒體技術與三維動畫相結合，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，讓人們有身臨其境的感覺。通過網絡登錄方式，以虛擬體驗者的身份進入到高清晰度三維全景虛擬環境中，而且體驗者可以設定自己喜歡的場景，通過此次系統的制作，將翁丁佤族古村落這座人類文化遺產的部分優秀傳統建筑模擬建造并可視化，更形象地展示給廣大人們群眾，讓更多人了解這座古村落，對于佤族古村落的旅游行業，旅游景點的宣傳也能起到了一定的推動作用。通過收集佤族傳統民族建筑樣式資料，為保護歷史遺產盡微薄之力，同時基于虛擬現實效果進行建模，讓人身臨其境，更好的了解翁丁民居建筑，去游覽，欣賞這些傳統建筑，感受其的藝術魅力。

圖3 虛擬場景效果

2.3 增強現實的佤族明數字信片

增強現實(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，是把原本在現實世界的一定時間空間范圍內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，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，從而達到超越現實的感官體驗；使真實的環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，利用增強現實將明信片對應的動態視頻標定生成虛擬對象顯示到用戶設備所掃描的完整區域內，對于真實環境下明信片的表面紋理是通過增強現實設備的攝像頭實時連續標定，從而建立虛擬環境的三維或二維空間，達到“虛中有實”的表現效果。在虛擬環境出現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，然后應用系統根據圖片信息，進行識別匹配，當匹配成功播放出關于此明信片的視頻，通過這樣的方式將靜態的物體轉換為動態的畫面，而且當攝像頭運動時，虛擬對象可以同步跟蹤真實物體，利用這種效果已經達到了提高增強交互性的目的。

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

2.4 佤族文化遺產保護大數據平臺系統

整合了佤族所有優質文化數據資料歸類成庫，依據平臺功能的不同，可劃分為佤族文化基礎數據，佤族巡檢數據，佤族展示數據等模塊，為佤族少數民族文化產業開發提供數據檢索，存儲，講解共享，導覽等功能于一體的綜合性，系統性，開放性的服務，推動了佤族文化產業數據的傳播與流動，實現了基礎數據的共享。同時，佤族文化遺產保護大數據平臺系統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，欣賞少數民族文化特色時，只需打開移動端APP，就能了解到當地的風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。設計開發的佤族文化平臺如圖5。

3 結 語

以云南佤族非物質文化遺產數字化保護為例，打造以數字化建設為基礎的平臺，并利用體感交互、增強現實、虛擬現實和大數據移動平臺技術對佤族特色傳統文化遺產進行保護與傳承。通過該案例開展對民族文化數字化保護與傳承的研究，強化了少數民族文化遺產的服務創新模式，提高少數民族文化遺產的數字化保護和擴展能力。通過數字化技術對非物質文化遺產進行數字化保護和傳播，將其推向市場，成為一種新興文化產業，這種保護途徑將最具文化延續性和創造力。為在數字化時代背景下保護民族文化獲得有價值的經驗和探索。

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(責任編輯 趙環宇)

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