基于動作捕捉技術的傳統手工藝記錄研究

摘要：目的：分析傳統手工藝類非遺的數字化技術應用主流，探索基于動作捕捉技術的采集記錄應用。方法：選取廣東東莞非遺莞城花燈和橫瀝舞草龍道具制作工藝為實驗對象，利用動作捕捉技術對傳統手工藝動作進行采集，分析動作捕捉技術在傳統手工藝數字化記錄中的工作原理及發展前景。結論：利用動捕技術使傳統手工藝類非遺便于記錄、教學與傳播，實現非遺數字轉化，基于動捕技術的傳統手工藝記錄的推廣將帶來積極效益。

關鍵詞：動作捕捉技術；傳統手工藝類非遺；記錄；數字化

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.03.038

中圖分類號：J 528，TP 3" " " " " " " "文獻標示碼：A" " " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）03-0-03

Research on Traditional Handicraft Recording Based on Motion Capture Technology

LI Yutian， GUO Jianwen

（Dongguan University of Technolog， Dongguan 523000， China）

Abstract： Objective： To analyze the mainstream of digital technology application of traditional handicraft intangible heritage and explore the application of acquisition and recording based on motion capture technology. Methods： Taking the manufacturing technology of Dongguan Intangible Cultural Heritage Guancheng Lantern and Hengli Grass Dragon as the experimental objects， the traditional handicraft movements were collected using motion capture technology， and the working principle and development prospect of motion capture technology in the digital recording of traditional handicrafts were analyzed. Conclusion： It is convenient to record， teach and disseminate traditional handicraft intangible cultural heritage by using dynamic capture technology. To realize the digital transformation of intangible cultural heritage， the promotion of traditional handicraft records based on mobile capture technology will bring positive benefits.

Key words： motion capture technology; intangible cultural heritage of traditional handicrafts; record; digitization

數字化技術的發展為非遺記錄建檔、還原重建、展示傳播、加工創造等帶來更多方法與手段，使非遺以炫酷多元的文化形態活躍在數字空間，讓受眾多視角、多時空感受傳統文化，極大地推動了中華優秀傳統文化創造性轉化和創新性發展。傳統手工藝是區別于機械化生產的以手工勞動為主的制作技藝，其精髓主要集中在手部細微動作，藝術創作手法簡潔，在構圖上大多體現勻衡、對稱、協調等特色。目前，數字化技術在傳統手工藝類非遺傳承中的應用主要體現在數字采集、虛擬展示、數字素材、數字測量等方面。豐富的非遺信息儲備是數字化技術應用的前提，傳統手工藝類非遺在保護傳承工作上要求充分掌握技藝步聚要領，手藝人的每一步動作均需要全面準確記錄。因此，不斷發掘更優的傳統手工藝類非遺數字采集記錄技術，具有重要意義。

1" 傳統手工藝類非遺的數字化現狀

1.1 多維度數字采集

數字化技術在非遺領域的基礎應用在于支持傳統手工藝在新時代多維度地完成數字采集存儲，借助先進軟件，進一步對傳統手工藝的歷史溯源、制作工程、紋樣圖案等原始資料進行標簽化處理，建立完整豐富的數字素材索引庫，為非遺二次創作帶來便捷。三維掃描儀是常用的數據采集工具之一，通過其可以高精度、快速獲取傳統手工藝品的形狀、大小及其相互關系等真實信息，以輔助傳統手工藝的數字存檔和實體復制。新加坡百年神像老店第四代傳人黃智勇利用EinScan HX雙藍光手持3D掃描儀對神像進行全身掃描，建立傳統塑像模型數據庫，采集過程精準快速，且對傳統手工藝品無接觸損害。通過這些數字檔案，學徒可以全方位了解神像結構和細節，輔助學藝。同時，依據這些傳統塑像模型輔助創作出新的角色形象，并通過3D打印方式將其快速呈現，推動傳統手工藝在形式和內容上創新[1]。此外，還有全景影像采集技術，通過對傳統手工藝品360°連續拍攝多張圖像，應用數字圖形圖像技術，將采集的組圖依序拼接，從而實現物體的三維存檔。

1.2 多元化虛擬展現

借助虛擬現實、增強現實、跨屏識別、數字成像、交互感應等前沿技術，將傳統手工藝類非遺原始圖文和影音數據組合到虛擬平臺，深度搭建主題仿真生存環境，立體化動態展現傳統手工藝的歷史文化、工藝技法、地域特點等，增強受眾的交互體驗和主動參與性，實現雙向信息傳播交流，大大提高了非遺傳播效率。2022年蘇州大運河文化旅游博覽會上所設置的“運河非遺數字長廊”，使受眾戴上虛擬現實頭戴式顯示設備便能走進陶瓷工作室，利用數字化技術虛擬演示從泥坯到花瓶的制作過程，沉浸式體驗極強[2]。

2" 動捕技術在傳統手工藝類非遺上的應用

動作捕捉（簡稱動捕）是把現實中人的動作記錄轉換為計算機數據的技術，精度高，簡單直觀，極大程度地方便數據收集和后期制作，目前主要應用領域包括影視制作、游戲設計、體育訓練、直播主持等。隨著技術的日漸成熟，動捕技術被應用于舞蹈類非遺的數字采集。舞蹈類非遺具有人體動作幅度較大，舞蹈藝術形態因情而變，可編排創造等特性，運用動捕技術可以有效捕捉舞蹈動作、舞動軌跡和空間定位，有助于對舞蹈進行虛擬展示和全方位教學。學者蔡群[3]、李鑫麗[4]、吳曉雨[5]、王廣軍[6]等人均有利用動捕技術來研究舞蹈類非遺的數字化記錄，并進行了相關實踐。本文探索將動捕技術應用于傳統手工藝類非遺的數字化記錄，選取廣東東莞非遺莞城花燈和橫瀝舞草龍道具制作工藝為實驗對象，為傳統手工藝類非遺的數字化保護拓寬思路。

2.1 實驗對象簡介

實驗對象之一是采集草龍手工制作技藝的動作數據。草龍是東莞橫瀝鎮中秋節舞草龍習俗所需的節慶用品，主要用干稻草扎制而成。草龍制作是按既定的樣式先捆扎出龍頭，然后將零散稻草編織成一條條牢固纏繞的“麻花”，再捆扎為龍身，手工藝動作簡單且重復率高，關鍵技術在于把長短不一的稻草彼此緊密銜接與填充。

另一實驗對象是采集莞城花燈手工制作技藝的動作數據。花燈是東莞傳統習俗生兒“點燈”的節慶用品，主要使用竹篾和花紙等傳統材料扎制而成。莞城花燈形制是中心對稱的直線幾何體，可以通過先預制標準部件，再組裝燈骨架和粘貼花紙分步完成制作。經過動作分解發現，花燈成形的關鍵在于對竹篾彎曲的力度把握，還有用砂紙纏繞連接竹篾和預制件的牢固度。

2.2 工作原理與過程

動作捕捉系統一般工作流程是在人體關節或重點捕捉部位帶上無線傳感器，人物正常運動將持續發出信號，由數據收發器接收后傳輸至計算機，采用軟件進行運動解算得到人物的三維連貫空間坐標數據、關節六自由度運動參數等，利用采集的信息生成三維骨骼動作數據，隨即驅動專用軟件中的虛擬人實時展示人物動作[7]。研究采用諾亦騰Perception Neuron Studio慣性動作捕捉系統對非遺傳承人進行傳統手工藝施藝過程記錄。此系統易于攜帶，校準快速，抗干擾性強，對環境條件選擇更為寬容，能提供高精度的手部動作捕捉功能，這些優點很好地解決科研活動流動受限、傳承人年邁走動不便以及傳統手工藝制作材料不便運輸等諸多問題。

橫瀝舞草龍代表性傳承人黃師傅年齡七十有余，在技術人員的協助下，完成穿戴配置和校準測試，傳統攝像實錄和動捕系統同步運行。黃師傅在熟悉的非遺原生地正常進行傳統手工藝制作，全程沒有助理協助，沒有中場休息，并且省略重復動作，動捕實驗很快順利地完成。在實施過程中，黃師傅雙手編織稻草時偶有磨損動捕裝備，出現一只手指傳感器綁帶松馳，技術人員需要做好過程監理，及時發現并重新調整傳感器。

王師傅是第二代莞城花燈代表性傳承人，年齡四十多歲，更為輕松地與動捕系統配合，安排與扎制草龍相同的步驟。在這場實驗中存在的實際問題是，扎制花燈時需要使用漿糊黏接材料，會弄臟動捕手套，需要事前在動捕手套上加塑膠手套以做保護，手部多層套帶一定程度影響動作靈敏度和工作效率，但由于王師傅技術精湛，動捕實驗同樣快速有效地完成。

經過兩場動捕數據采集，成功獲取了非遺傳承人的技藝動作信息，然后安排對原始數據優化，對動捕數據進行降噪和修補丟幀等后期處理，得到準確的動捕序列數據，最終形成傳統手工藝標準動作的三維數據庫。

2.3 應用前景

2.3.1 全方位觀察技藝制作過程

在實施動捕采集研究的前期，曾多次用傳統攝像機采集黃師傅扎制草龍的全過程視頻，用于深入了解技藝細節，每次平均需要2小時。事實上，視頻實錄會影響黃師傅正常生活，損耗人力物力，每次實錄所呈現的內容和角度不盡相同，各有特點，難以標準化傳播。而且視頻中難免有遮擋面，不便于對技藝動作進行任意角度觀察。動捕技術是成熟的數字化記錄手段，在非遺數字記錄建檔方面有著更大的優勢。利用動捕系統專用軟件能夠實時保真還原人物動作姿態，全方位對動捕模型進行觀看，還允許針對關鍵動作進行局部放大識別，調閱迅速方便。通過精準的動捕位移數據能夠定量分析復雜煩瑣的技藝動作，使難以把控的手工制作向程式化方向發展。

2.3.2 輔助精準培訓教學

在體育活動中時常利用動捕技術采集訓練動作數據，進行運動技術分析，實時監控訓練效果，輔助優化動作以提高運動成績，由此推斷，動捕技術同樣適用于傳統手工藝類非遺代表性傳承人培訓教學。學徒通過動作捕捉能夠記錄技藝施展的量化數據，可以實時回放自己的技藝動作，觀察動作環節軌跡，對錯誤動作進行糾正，進一步提高學徒的動作姿勢正確率，協助學徒盡快掌握技藝要領，為技藝師傅減輕傳習負擔。

2.3.3 技藝主體虛擬生存

非遺傳承人施展技藝常存在時空局限，例如，草龍的扎制，所用的稻草零散，數量需求不定，移動到傳承基地以外的其他地方制作并不方便，傳承人即便是到同一地區的其他學校進行宣講活動，也有困難，多要求把受眾組織到傳承基地進行授課。動捕技術除了在非遺采集記錄階段發揮作用，其更進一步的應用是在人工智能支持下實現技藝傳承主體的虛擬生存[8]，搭建三維虛擬直播間，打造快速高效的現場示范教學平臺，非遺傳承人采用動捕技術在虛擬直播間進行人機交互授藝，隔著屏幕受眾也能直觀地學藝，從而減少技藝傳播的局限。此外，將技藝虛擬主體置入非遺節慶仿真情境平臺協同演示，動靜展演相結合，能夠進一步增加非遺網絡傳播的交互沉浸式體驗，讓非遺實現線上情感化傳播，不斷融入新生代生活。

3" 結束語

傳統手工藝類非遺種類煩雜、內容豐富，將動捕技術應用于傳統手工藝類非遺傳承仍存在多種問題。一是準確數據與復雜技藝實施環境間的矛盾。動捕局限于人物動作，記錄結果與技藝制作的道具通常是分離的，在觀察時需要紀實性視頻輔助進行。傳統手工藝類非遺涉及的制作對象多為曲線柔體，若將制作對象建模，便涉及經濟成本和建模復雜度問題。二是精準的模型數據并不是傳統手工藝記錄的全部。傳統手工藝人的經驗、工匠情懷等主觀因素影響著手工藝品的最終效果，在數字化過程中需要注意保留或突出傳遞。三是虛擬主體傳授技藝需依賴于捕捉現實人物動作進行轉化，非遺代表性傳承人的培育工作仍十分重要?？傊?，非遺傳承與發展并不能依賴單一技術。創造性地利用動捕技術對傳統手工藝類非遺進行記錄和推廣是有益的起步，不斷突破技術局限，使動捕技術與傳統手工藝類非遺傳承更緊密結合，在確保核心技藝完整的基礎上，適當運用多種數字技術對獲取的動作數據進行應用，有助于非遺在數字時代重現的生命活力?！?/p>

參考文獻

[1] 先臨三維．EinScan推動神像工藝傳承，獅城老字號以3D數字化轉型破題[Z]. https：//zhuanlan.zhihu.com/p/522005099

[2] 胡玉梅，劉靜妍．運博會上，看非遺初學者如何“炫技”[Z]. http：//dz.xdkb.net/html/2022-09/25/content_589485.htm

[3] 蔡群，呂?。趧幼鞑蹲郊夹g的貴州少數民族舞蹈數字化保護研究[J]．貴州大學學報（自然科學版），2009，26（4）：91-94.

[4] 李鑫麗，劉志強，馬登元．動作捕捉系統在民族文化傳播中的應用——以鍋莊舞為例[J]．電子技術與軟件工程，2018（18）：53-54.

[5] 吳曉雨、張宜春、沈縈華、嚴先機．基于動作捕捉技術的民族舞蹈三維數字化方法研究[J]．計算機與現代化，2013（01）：112-114.

[6] 王廣軍、陳曉慧、湯慶豐、馬金宇、楊瑾．基于慣性動捕系統的黃梅戲動作數字化保護[J]．安慶師范學院學報（自然科學版），2016，22（2）：77-80.

[7] 傳感器技術平臺．詳解動作捕捉技術原理與應用優缺點[Z]. https：//m.elecfans.com/article/600136.html

[8] 樊傳果，孫梓萍．人工智能賦能下的傳統手工藝非物質文化遺產傳播[J]．傳媒觀察，2021（08）：68-73.