云南佤族文化数字化保护研究

周 未，王存睿，王楠楠，段晓东，吴 旭

(大连民族大学 a.计算机科学与工程学院； b.大连市民族文化数字技术重点实验室，辽宁 大连 116605)

云南佤族文化数字化保护研究

周 未a,b，王存睿a,b，王楠楠b，段晓东a,b，吴 旭a,b

(大连民族大学 a.计算机科学与工程学院； b.大连市民族文化数字技术重点实验室，辽宁 大连 116605)

在研究佤族传统文化遗产数字化的基础上，对采集的佤族文化与实体资源进行数字化和编目，构建佤族文化数字化平台。完成了佤族舞蹈建筑等人文资源的加工入库与资源管理系统的构建，并与旅游服务系统进行融合,使佤族传统文化遗产资源的数字化科学存储以及旅游数字化体验、村寨展陈、佤族舞蹈的虚拟交互整合为一个大型系统。强化了少数民族文化遗产的服务创新模式，提高少数民族文化遗产的数字化保护和扩展能力。

文化保护；数字化；体感交互；增强现实；虚拟现实；大数据移动平台

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

数字化技术发展非常迅速，以体感交互、增强现实、虚拟现实和大数据移动平台等的现代数字化技术手段，成为新兴媒体艺术的主流[1]。运用虚拟现实的交互设计，重新诠释和体验民族文化的精髓，创造出丰富独特的现代视听效果[2]。能为佤族文化资源的保护与发展提供新的道路。通过增强现实以及大数据移动平台服务来丰富和完善传统民族文化，使文化与科技更好的结合与跨界，从而促进云南佤族文化融入世界民族文化的繁衍之中。通过这样的方式可以吸引其他少数民族推动其本民族健康可持续的发展。

1 目前佤族数字化保护的现状

佤族是中国少数民族之一，分布在我国云南地区，现有人口42万多人[3]，也是我国跨境民族。佤族的文化传播和数字化现状如下[4]：

民族文化宫博物馆和中国少数民族图书馆馆藏数量不超过350件；在互联网方面淘宝网上佤族商品仅20余种不重复商品，以服饰居多,而文化旅游产品基本空白；在互联网娱乐媒体中，优酷上佤族视频仅6882个，其中高清画质4340个，视频长度在10-30分钟以上有106个，30分钟以上15个；在手机应用软件方面，苹果APP和佤族相关的数量为1(佤邦资讯)，没有关于佤族著名翁丁旅游相关APP，Android应用商店没有佤族相关APP；而微信端，关于佤族和翁丁微信认证非政府的文化传媒微信公众号仅有5个。

从目前来看对于少数民族传统文化遗产的数字化保护工作进展缓慢，特别是在现代化和科学技术迅速发展的背景下，少数民族文化的生存和发展的环境日趋受到破坏，特别是以特色文化和言传身授的方式来传承的少数民族传统文化遗产[5]。

2 佤族传统文化遗产数字化保护与活用

首先通过数字化建设的可持续发展所带来的服务，如利用数字化建设中相关的图像，声音，视频及三维数据信息等资源来支撑数字化保护方式[6-7]；并进一步为传统文化遗产的可持续发展服务，尤其是在三维信息获取、虚拟现实、增强现实等多媒体网络技术研究与应用发展，为物质及非物质文化遗产的数字化研究与保护开发提供坚实的基础。

2.1 开发佤族舞蹈体感交互软件

首先，利用Kinect体感摄影机开发佤族舞蹈体感交互软件，进行舞蹈数据的采集。其中，体感交互包括了任何硬件装置技术并涵盖了图像识别、声音识别、信号处理等领域，一般需要借助数据手套、3D 头盔等硬件实现。随着计算机图像识别、机器视觉等技术的发展，可以直接利用机器捕获的身体数据来实现人机交互，利用Kinect体感摄影机使人机交互无需昂贵的硬件支撑也可实现[8]。一方面利用Kinect传感器获取RGB和深度图像数据，支持实时的全身和骨骼跟踪，可以识别一系列的动作。Kinect 还有阵列式麦克风，并可同时捕捉彩色影像，3D深度影像和声音信号；另一方面在数据处理上Kinect能够精确地进行骨架跟踪，更精确地进行关节和肢体活动的映射[9]。

其次，利用3DSMAX建模软件对特征人体和面部进行三维建模，针对Kinect的骨骼识别要求，实现了三维模型的骨骼设定，驱动权重，优化和测试，演示过程如图1。

图1 佤族舞蹈数据采集

通过Kinect等动作捕捉系统捕捉非遗舞蹈动作信息，并把动作信息录入数据库，将非遗舞蹈动作长久保留，以及设计三维角色，利用舞蹈动作数据创造三维动画，能增加在人机交互体验中的趣味性，使非遗舞蹈得以更广泛的传承和传播。在软件中，通过大尺寸屏幕显示设备来实现虚实融合的感官体验效果，如对具有代表性的佤族舞蹈—“木鼓舞”等，用户通过摄像头跟屏幕中的各类虚拟形象互动，进行可视化、情境化的演绎、展示与交互等。

2.2 翁丁佤族古村落全景虚拟现实系统

虚拟现实技术主要应用于佤族建筑的数字化复原，虚拟现实实现过程如图2。主要涉及的技术有：3D建模技术、虚拟交互技术以及系统集成技术[10]。其中，3D建模技术目的是获取虚拟三维模型和虚拟场景，并根据需要，利用虚拟模型，通过贴图烘焙手段，将场景中的物体表面的照明效果烘焙成为纹理，然后将烘焙后的结果作为物体的表面纹理来模拟。

图2 虚拟现实实现过程

以翁丁佤族古村落全景虚拟现实系统为例，虚拟场景如图3。通过虚拟现实方式将多媒体技术与三维动画相结合，可以有效地解决抽象思维与建筑实体之间的接触问题，直观的表现，让人们有身临其境的感觉。通过网络登录方式，以虚拟体验者的身份进入到高清晰度三维全景虚拟环境中，而且体验者可以设定自己喜欢的场景，通过此次系统的制作，将翁丁佤族古村落这座人类文化遗产的部分优秀传统建筑模拟建造并可视化，更形象地展示给广大人们群众，让更多人了解这座古村落，对于佤族古村落的旅游行业，旅游景点的宣传也能起到了一定的推动作用。通过收集佤族传统民族建筑样式资料，为保护历史遗产尽微薄之力，同时基于虚拟现实效果进行建模，让人身临其境，更好的了解翁丁民居建筑，去游览，欣赏这些传统建筑，感受其的艺术魅力。

图3 虚拟场景效果

2.3 增强现实的佤族明数字信片

增强现实(Augmented Reality，简称AR)，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验；使真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在[11-13]。

在实际操作中，利用增强现实将明信片对应的动态视频标定生成虚拟对象显示到用户设备所扫描的完整区域内，对于真实环境下明信片的表面纹理是通过增强现实设备的摄像头实时连续标定，从而建立虚拟环境的三维或二维空间，达到“虚中有实”的表现效果。在虚拟环境出现了来自于真实世界的实时图像，其中明信片上的纹理都来自于相机采集的图像如图4。

图4 利用增强现实扫描明信片

图中笔记本对一幅佤族明信片的图像，进行定位和定姿态，然后应用系统根据图片信息，进行识别匹配，当匹配成功播放出关于此明信片的视频，通过这样的方式将静态的物体转换为动态的画面，而且当摄像头运动时，虚拟对象可以同步跟踪真实物体，利用这种效果已经达到了提高增强交互性的目的。

通过增强现实技术应用在佤族明信片使得其脱离了作为实际物品的意义，而是作为一种数字化的传播代表。将AR技术融合到佤族文化保护中为例，进一步让民族艺术以一种全新的媒介、新颖的方式融入到信息化建设中，带来更智能的感知体验同时，帮助其更好的了解这些少数民族文化的价值及其代表的独具魅力的文化内涵。

2.4 佤族文化遗产保护大数据平台系统

整合了佤族所有优质文化数据资料归类成库，依据平台功能的不同，可划分为佤族文化基础数据，佤族巡检数据，佤族展示数据等模块，为佤族少数民族文化产业开发提供数据检索，存储，讲解共享，导览等功能于一体的综合性，系统性，开放性的服务，推动了佤族文化产业数据的传播与流动，实现了基础数据的共享。同时，佤族文化遗产保护大数据平台系统与移动客户端有效衔接，打造移动客户端APP，游客在前往佤族旅游，欣赏少数民族文化特色时，只需打开移动端APP，就能了解到当地的风土民情特色文化以及在线讲解等服务，加深对佤族文化的认知与理解。设计开发的佤族文化平台如图5。

3 结 语

以云南佤族非物质文化遗产数字化保护为例，打造以数字化建设为基础的平台，并利用体感交互、增强现实、虚拟现实和大数据移动平台技术对佤族特色传统文化遗产进行保护与传承。通过该案例开展对民族文化数字化保护与传承的研究，强化了少数民族文化遗产的服务创新模式，提高少数民族文化遗产的数字化保护和扩展能力。通过数字化技术对非物质文化遗产进行数字化保护和传播，将其推向市场，成为一种新兴文化产业，这种保护途径将最具文化延续性和创造力。为在数字化时代背景下保护民族文化获得有价值的经验和探索。

[1] 贾秀清,王珏.数字化手段在我国文化遗产传承与创新领域中的应用[J].现代传播, 2012(02)：112-115.

[2] 黄永林，谈国新.中国非物质文化遗产数字化保护与开发研究[J] .四川大学学报(人文社会科学版)，2012(2): 49-55.

[3] 孟航.中国佤族人口分布格局及社会发展浅析[J].云南民族大学学报(哲学社会科学版)，2005(6):55-62.

[4] 张世均.我国少数民族非物质文化遗产的价值[J].西南民族大学学报，2007(07):137-140.

[5] 郎玉屏.现代化进程中少数民族非物质文化遗产传承研究[J].西南民族大学学报，2009(10)：39-42.

[6] 卜星宇.新媒体语境下中国少数民族非物质文化遗产的数字化传承[D].北京：北京印刷学院，2015.

[7] 谈国新,钟正.民族文化资源数字化与产业化开发[M].武汉：华中师范大学出版社 ，2012.

[8] 廖宏建.基于Kinect体感交互技术的虚拟装配实验系统开发[D].广州:广州大学,2013.

[9] 邬冠上.基于 Kinect 的交互式健身游戏的设计与实现[D].北京：中国科学院大学，2015.

[10] 祝敏娇.基于Unity3D的虚拟漫游技术的研究[J] .硅谷,2012(10):34-35.

[11] 周忠.虚拟现实增强技术综述[J] .中国科学：信息科学,2014(12):16.

[12] 孔祥.基于移动平台增强现实系统的研究 [D].西安：西安电子科技大学，2012.

[13] 师国伟，王涌天，刘越，等.增强现实技术在文化遗产数字化保护中的应用[J].系统仿真学报 ，2007(7):2090-2097.

(责任编辑 赵环宇)

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

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DC201502100401)。

周未(1991)，男，安徽阜阳人，大连民族大学计算机科学与工程学院硕士研究生，主要从事软件工程与人工智能研究。

作者简介：王存睿 (1980-)，男，吉林辽源人，副教授，主要从事软件工程与人工智能研究，E-mail:wcr@dlnu.edu.cn。

2096-1383(2017)05-0499-04