基于圖像識別的侗錦紋樣交互設計探討

黃晶 陳煒

（廣西師范大學設計學院，廣西 桂林 541006）

隨著現代科學技術的發展，跨學科知識融合呈普遍狀態，學科之間的界限越來越模糊，到了信息化的今天，圖像識別技術、交互設計已經發展成熟，應用廣泛，跨界交流也在不斷融合發展，藝術與科技交叉融合。現階段，非物質文化遺產的保護與傳承成為社會熱潮，而技術介入非物質文化遺產的保護，成為社會發展趨勢。 “非遺” 數字化發展得如火如荼，侗錦作為 “非遺” 之一，具有較高的藝術和文化研究價值，不少學者選擇它作為研究案例，在數字化研究方面也有了豐碩成果。在數字化發展趨勢下，文章意在以圖像識別技術作為一種技術嘗試，以交互設計作為后端，探討實現侗錦創新發展與傳承的活化方案。

1 侗錦概述

侗錦，我國十大織錦之一，是侗族人民的傳統手工藝品，具有獨特的民族文化藝術價值，馳名于國內外。其織造技藝遵循規律性，講究對稱性、連續性，侗錦紋樣的構成形式主要有單獨紋樣和連續紋樣，連續紋樣又包括為二方連續、四方連續兩種。紋樣多以抽象的幾何圖形構成鳳鳥紋、菱形紋、魚紋、花紋等圖案，在布面上有規律地交錯排列著，形成一種自然的裝飾紋樣[1]。侗錦中幾種簡單的幾何紋樣如圖1所示。侗錦織造技藝高超，圖案精美，色彩艷麗。過去，侗錦作為日常生活所需，主要用于衣裙、被面、門簾、背包、胸巾、枕頭、頭帕、綁腿、侗帶等織物的鑲邊或整面上[2]，這些傳統的侗錦，如今被視為過時的、老土的，很多年輕人不再愿意穿著傳統的織錦類衣服，轉而追求洋氣、時尚、潮流、舒適、新穎的大眾服裝，而老手工藝人固守傳統，思維較為老舊、僵化，畫地為牢，不愿大膽創新，而且侗族地區多處于邊遠地區，交通閉塞，信息傳播受限，致使織錦發展受到了影響。經濟快速發展的今天，我國社會環境不斷變化和工業化高速發展，少數民族受到現代生活方式的影響，年輕人選擇外出務工生活，織錦手工藝的傳承面臨困難。

筆者在廣西三江侗族自治縣進行田野調查時看到，侗族人民將侗錦織成圖案精美細膩、新穎時尚以及在視覺效果上更加符合現代人審美的紋樣，把它們應用到包包、時鐘、壁掛、拖鞋上，變成了文化創意產品。這種做法一是為了侗錦得到更好的發展，二是順應現代人對民族文化創意產品的喜愛、追求以及滿足生活需求。筆者認為存在的不足是：傳統的紋樣相當于換了一個載體，經過重組變換等變化就直接復制粘貼到了產品上，成為披著民族特色外衣的文化創意產品，實際并沒有很大程度地去創新發展，而且沒有改變傳統、老舊的傳承方式。

圖1 幾種簡單的侗錦幾何紋樣圖

2 侗錦的發展現狀

2.1 侗錦應用現狀

經過田野調查后，筆者查閱了相關文獻，發現目前對侗錦的創新主要停留在普通的紋樣重組方面。如：舒鸚姿等[3]強調紋樣再設計、再創新，利用現代數字媒體將適合紋樣提取，利用重疊變形轉換手法確立為新型圖樣，并使用工藝手法把新紋樣應用到產品外觀形態中；肖藝等[4]在對侗錦紋樣的創新設計構思中提到：經過對紋樣的分析后提取元素，結合湘西侗族的風俗習慣、民間故事、宗教信仰等，通過把織錦紋樣打散重構等方法將傳統紋樣與現代圖形藝術運用到插畫設計中，并形成自己的特色，強調色彩特征，用現代色彩構成方法豐富色彩配置；盧悅[5]提出解構侗錦的思路，首先在保持侗錦特性的情況下將侗錦局部因素分解和破壞，重新構建織物形態，其次利用反規則手法和方式，調整侗錦形式，試圖打破原有結構特征，使侗錦具有全新的結構形式，最后嘗試應用到具體的產品設計中，完成侗錦的傳承和推廣。

這些侗錦的應用案例反映了一個共性問題：許多侗錦產品只是披上了民族元素的外衣，將紋樣進行簡單地重組再造、簡化組合方式，亦或變形轉換，增加了產品的視覺裝飾性，而沒有深層次地創新發展，傳承方式也沒有脫離傳統思維。

2.2 相關侗錦數字化研究現狀

國內外的數字化研究已經頗有成果，而對侗錦的數字化研究較少。相關侗錦的數字化研究有：熊詩意[6]將侗錦進行數字化建設，包括侗錦基礎數據庫、產品樣本案例庫與侗錦門戶網站等3項數字化系統模塊建設及平臺數字化運行維護條件建設，起到侗錦的整合、保存、資料共享、創新生產等目的；魏書婷等[1]對侗錦中的鳳鳥紋進行提取和改造，識圖后利用計算機軟件在原紋樣圖案上摳圖片、描細節、添顏色后進行數字化分析，接著對圖案重組，最后將改造后的圖案應用到服裝與產品、家具軟裝中，效果顯著。譚藝凌[7]借助數字化技術和工業設計、信息化手段，建立了侗錦數字化設計與創新平臺，通過對侗錦樣本的收集、整合、存儲，建立數據庫，實現傳統文化資源的數字化，從數字傳播、用戶體驗等角度創造新文化產品，另外，她從設計師角度去研究，運用數據庫中素材資源進行圖案設計。從這3個案例中可以了解到現有侗錦數字化研究基本是從紋樣的數字化設計和數字化存儲及素材應用上進行，而本次分析就是要在現有數字化研究的基礎上總結侗錦數字化案例進而找到本次課題的突破點。

首先從侗錦的應用現狀來看，正如秦萌等[8]所說：文化的傳承要繼承，更要創新，只是將傳統侗錦圖案簡單地模仿和拼湊，也滿足不了當代的個性化需求。所以傳承不能是一味地將紋樣變換和應用，而是順應大發展大融合的世界潮流，利用現代技術使侗錦以活化狀態更好地呈現出來并永久傳承。其次從侗錦數字化研究現狀來看，如果想要探尋一種新的傳承思路，就要突破現有的侗錦數字化信息方式，以民族藝術融合現代技術的想法，摸索發展方向。

3 圖像識別

3.1 圖像識別技術應用概述

經過相關技術的了解和研究，認為圖像識別技術可以作為一種突破現有數字化信息方式的前端技術支撐，轉化傳統傳承形式，活化侗錦。圖像識別是利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象的技術[9]。圖像識別技術一般應用于公共安全、生物、工業、交通、醫療等，在各行各業發揮著重要作用。生活中常見的圖像識別有人臉識別、移動支付、識圖功能、指紋識別、車牌捕捉、商品條碼識別等，能夠滿足人們日常需求，極大地便利了人民群眾的生活。

3.2 圖像識別處理流程

3.2.1 圖像輸入與預處理 圖像輸入是將研究對象通過某種手段轉變為計算機能夠認識的信息，通俗來講就是通過掃描、拍攝等渠道來獲取數字化圖像的基本信息，然后經過降噪、平滑、變換等操作完成圖像的預處理，作用是增強圖像重要特征，獲取有用信息，增加識別可靠性。

3.2.2 特征提取和選擇 研究的圖像可能是各種各樣的，如果要使用某種方法將它們區分開，就要通過圖像本身所具有的特征來識別，而獲取這些特征的過程就是特征抽取，也許提取過程中得到的特征并不都是有用的，所以就要選擇圖像有用的特征，這是特征的選擇[10]。特征提取是根據圖像的顏色、紋理、形狀等重要特征進行提取，具有較高的準確性，是圖像識別過程中非常重要的一部分。

3.2.3 目標識別與圖像輸出 經過特征提取后的圖像要進行目標識別。圖像的目標識別相當于圖像描述，不僅是對圖像內容進行相關特征的描述，還要描述各圖像之間的相互關系，另外，還要識別出圖像中有什么物體或景象，判斷此物體景象的位置和方向[11]，最后一步是輸出圖像。

4 現有服飾與織錦識別類研究

通過文獻資料的查閱，對相關圖像識別技術在現有服飾或織錦類中的應用和研究進行了學習，發現圖像識別技術應用在紡織業是較晚的，相關研究也較少，但是取得了一定成效。如：魏小鵬等[12]提出多灰度區圖像輪廓跟蹤算法及特征點提取方法，成功應用于色織布大提花CAD/CAM系統中，該系統由圖案設計、掃描圖像處理、服裝款式設計、顏色處理、意匠生成、數據庫管理及紋版加工7個系統構成，大幅度縮短了織物設計周期，提高織物設計質量；季書芳[13]根據領帶圖案的規律特點，提出了基于區域特征及拓撲結構的圖案識別算法，利用各色塊的面積和色塊間的空間關系作為領帶圖案的特征進行分類，并建立了預處理→特征提取→特征分類的識別系統，實現在眾多紋樣中識別出相同的花樣，避免了重復設計，提高了設計效率；徐平華等[14]從服飾圖案的紋理和形狀出發，采用SIFT特征提取法對服飾圖案的局部特征進行提取，并通過NCC算法實現圖像的相似度判定，對服飾圖像素材庫進行快速識別和定位；程遠菲[15]從計算機視覺的角度，通過分析少數民族服飾圖像的視覺特性，對民族服飾上的圖騰圖像區域進行特征提取，最后采用分類器來識別各種不同的民族服飾圖騰圖像，從而實現對民族服飾圖像的自動識別及分類；陶晨等[16]基于相似度空間提出一種識別織物圖案的連續性方法，對圖案的連續性自動識別具有很好的準確性；汪會等[17]提出了BRISK算法結合RANSAC算法進行服飾紋樣特征提取與匹配，有效解決了因織物圖像旋轉、模糊、光照、尺度、褶皺引起的匹配差異，且匹配速度更快，占用內存更小。

從這些研究中看到，部分學者對服飾與織物進行了相關圖像識別研究，主要是從識別后的分類、檢索上進行相關操作，也通過各類算法提高了識別的速度和質量以及準確性，取得了較好的成果。從這些研究成果基本可以得出一個結論：圖像識別技術應用到侗錦紋樣的識別中是具有可行性的，可以實現侗錦紋樣構成元素特征的提煉、歸類和存儲，而且能夠有較高的準確性。但是，從另一個角度看，研究這些的基本都是信息與計算機方向的學者和學生，而內容基本是偏理工科角度進行研究，很少從設計創新角度去進行相關研究。

5 侗錦紋樣的識別與交互

正如前期所言，侗錦紋樣是以幾何圖形為基本元素構成，具有結構簡單、簡潔明朗、容易識別的特性，在眾多織錦中具有較高的代表性，如果選擇侗錦作為圖像識別的一種嘗試對于本次研究具有較高的可行性，另一方面，利用圖像識別作為技術前端結合交互設計后端，探索一種侗錦活態方案。

那么，怎么將圖像識別技術嫁接到侗錦紋樣識別中，識別后的侗錦如何進行創新，是本文重點內容。經過識別后的侗錦紋樣圖像，已經不再是完整的侗錦，而是幾種侗錦紋樣的構成形式和上百種基本構成元素以及各種色彩樣本，因此，這些識別后的紋樣應該何去何從？筆者是這樣設想：建立一個完整的平臺，整合侗錦紋樣構成形式、元素等的數據庫，并在這個平臺上進行后續的交互設計，這是侗錦發展中一種新傳播新傳承的探索方式。

基于前期設想，本次探討分為識別和交互兩個階段，識別到交互的一系列過程如圖2所示。圖像識別是作為一種手段介入侗錦紋樣的識別中，完成前端的技術要領，是進行后續交互設計的支撐。侗錦識別定義為：首先將收集的圖片經過掃描儀、照相機等輸入設備進行圖像采集，接著進行紋樣的預處理，然后提取形狀、顏色、紋理等特征，選擇所需要的特征，進一步將幾種侗錦紋樣構成方式和構成元素進行目標識別、歸類，完成數據庫的整合。交互設計是 “識別后的侗錦如何進行創新” 的部分，可以實現侗錦以活態傳承與發展。從交互設計的定義來講，交互設計將人、產品、服務關聯起來，而這個交互過程，需要通過人操控來達到滿足人自己的好奇、新鮮感或者需求的目的。本次探討中可以將此交互設計過程定義為：在具備侗錦基本構成元素的基礎上，輸入一張二維圖像，利用交互設計，用侗錦的基本構成元素構建新圖像，如：選擇侗錦元素中的魚形紋和侗錦常用顏色，融合輸入圖像、侗錦元素和色彩三者，生成具有傳統侗錦特性，又具有現代風格的新紋樣效果圖，可以選擇應用到織造中，成為更加新穎、獨特的侗錦產品。

圖2 識別到交互的流程圖

這種交互方式，改變了紋樣樣式，而保留傳統的構成方式不變、織造方式不變，保持了侗錦傳統的肌理效果，是侗錦的一種活態創新[18]。從配色來講，顏色是自由的，不一定是選擇傳統侗錦顏色，而是可以識別任何一張圖像的色彩應用到效果圖配色中，如名畫名作、動漫角色等。這種藝術與技術的融合，突破了侗錦現有的數字化信息方式，可以產生新的視覺效果，給傳統侗錦帶來新的發展方向。

6 結語

民族藝術融合現代技術，追尋紋樣融合創新，經過識別和交互后的新紋樣具有現代審美的同時，又保留傳統侗錦的特色，這是侗錦發展的一種新的探索。侗錦紋樣的交互設計，有利于激發設計思維，侗錦傳承人、設計師可以節省大量時間，實現快速設計出紋樣圖，實現傳統紋樣的創新。這也是一種交互體驗，體驗者同樣可以通過參與性、娛樂性、趣味性的交互方式感受傳統侗錦圖案的美，產生對侗錦的認知和興趣，然后吸引更多侗族甚至侗族以外的人參與進來，在不斷地發展中實現侗錦的活態傳承。希望本次探討中提出的這種新的傳承思路，有利于今后侗錦的傳承與發展研究，也希望能夠以侗錦作為一種嘗試，將圖像識別的方法和交互方式運用到其他同類織錦中，有利于傳承和發揚少數民族傳統文化。