基于移动增强现实的苗族服饰数字化展示研究

龙虎，李娜

（凯里学院，贵州 凯里 556011）

0 引言

增强现实起源于Morton Heilig 在20 世纪50、60 年代所发明的Sensorama Stimulator。1996 年，Schmalstieg 等人开发了第一套协作式增强现实系统，借助该系统多个用户可以在同一共享空间中体验虚拟对象。1997 年，Feiner 等人在哥伦比亚大学开发了第一个户外增强现实系统，即漫游机，使用带有GPS 和姿态跟踪的透视式HMD（Head Mounted Display）头戴式显示器[1]。2003年，Wagner 和Schmalstieg 展示了手持式增强现实（Augmented Reality，AR）系统。2008 年，用于智能手机的自然特征跟踪系统出现，现在已经演化为流行的AR 开发工具包Vuforia。2012 年谷歌公司发布了一款增强现实技术的眼镜，利用该眼镜可以实现导航和拍照等多种功能。2015 年，微软公司发布了一款名为HoloLens 的增强现实技术眼镜，并搭载了Windows 10 系统，可以实现佩戴者查看身边或周围的全息影响，还可以实现交互操作。国内方面，2021 年3 月，国家第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要中将增强现实列入建设数字中国数字经济重点产业。具体表现在智能化、交互感知、数字化和行业应用方面。

苗族服饰是中国民族服饰文化的重要组成部分，其发展历史较为长久，在造型上展现了独特之美、在色彩方面表现为浓郁和绮丽之美，在风格方面，表现出了意蕴之美、意蕴之丰富且博大精深，夺目的色彩散发出民族艺术气息，传递出的是民族优秀的服饰文化艺术代表。苗族服饰因区域的不同所呈现出色彩、配饰、材料、搭配、细节、造型也有所区别，但其艺术表现形式、审美趣味和审美特征体现的是民族特色。苗族服饰艺术的灵感源于生活和大自然，其技艺的传承方式比较独特，普遍的传承方式是家庭成员间传承，此外，也有师徒传承，范围比较广，具有一定的专业性，效用比较大，是苗族服饰未来技艺传承的一种有效方式。苗族服饰是民族物质文化与精神文化的综合体现，是民族服饰艺术文化的一个重要组成部分，具有民族服饰艺术传承功能。基于移动增强现实对苗族服饰的造型、色彩、风格等进行数字化展示，可有效增强民族服饰的欣赏价值和美学意义，呈现出民族服饰的形式美感和艺术美感。利用移动增强现实对苗族服饰进行数字化展示是民族服饰艺术数字化的重要途径，有利于民族服饰艺术审美和民族文化的传承和发展。

1 移动增强现实

增强现实是一种利用计算机产生的附加信息对使用者所看到的真实世界景象进行增强或扩张的技术[2]。增强现实是将计算机产生的图形、文字等信息叠加在真实世界中，用户可以通过叠加后的虚拟信息更好地理解真实世界。增强现实的特征主要表现在三个方面，分别为虚实结合、实时交互和三维注册。其中虚实结合中的虚主要是指用于增强的信息，可以是融合后的场景中与真实环境共存的虚拟对象，将计算机产生的虚拟对象与用户所处的真实环境完全融合，实现对现实世界的增强，使用户体验到虚拟和现实融合带来的视觉冲击。虚实结合其实质就是增强用户的真实感。实时交互是指实现用户与真实世界中的虚拟信息间的自然交互。用户可以使用手部动作与手势控制3D 模型移动、旋转以及通过语音、眼动、体感等更多方式与虚拟对象交互。注册技术是增强现实系统最关键的技术之一，三维注册是指将计算机生成的虚拟物体信息合理地叠加到真实环境中，以保证用户可以得到准确的增强信息。增强现实能够叠加在实景中，增加真实的体验。增强现实使用的是视觉显示器中的头盔显示器，有着立体的视觉效果。头盔显示器是安装在头盔上的显示装置，用户在佩戴上头盔显示器后，头盔显示器将会随着用户的头部运动而运动。增强现实系统的运动跟踪装置一般都会安装在头盔显示器上，实现实时跟踪用户头部的位置和方向。增强现实系统具有根据用户观察位置，将虚拟物体以适当的姿态展示在真实环境中的正确位置上的功能。

随着移动智能终端的发展，移动技术与增强现实技术逐步融合，由此出现的移动增强现实技术开始引人注目。移动增强现实是在继承了增强现实的三大特点即虚实结合、实时交互、三维注册的基础上，将增强现实应用于移动智能终端，从而具有较高的可移动性的技术。移动增强现实系统中的交互方式主要有基本命令式交互、双手交互、多通道交互、特殊工具交互等。基本命令式交互方面，通过交互完成漫游和操控等功能。双手交互能够给用户带来直接和交互的体验。多通道交互方面，能够利用手势和姿态等作为交互方式，此外，还可以利用嗅觉和听觉来作为输出，实现多通道的交互。特殊工具交互方面，主要是利用简单且易于识别的工具作为交互设备，实现增强现实交互体验。移动增强现实以移动设备为硬件平台来实现增强现实的功能，旨在提高增强现实设备性能的可用性和灵活性。移动增强现实是虚拟信息与真实世界的融合，用户可以同时与真实物体和虚拟物体交互，具有很好的身临其境感受和直观感受。移动增强现实应用于民族服饰展示有利于民族服饰艺术的数字化，通过移动增强现实用户能够体验到民族特色的服饰艺术带来的视觉冲击效果。

2 苗族服饰特点及艺术价值

苗族服饰，苗语叫“呕欠”，其服饰样式繁多，银饰、苗绣、蜡染是苗族服饰的主要特色。不同的地域其服饰类型也有很大不同，可以分为黔东型、黔中南型、湘西型、海南型等多种，其中黔东型主要流行于黔东南州，如凯里、雷山、台江、丹寨、麻江、榕江、剑河等地，男装多为青色土布衣裤，女装主要以交领上衣和百褶裙为基本款式，以青土布为料。盛装在袖，肩，背部都绣有方形图案，以红色为主，兼有黄，蓝绿等色，形如铠甲。台江的施洞镇是苗族刺绣艺术之乡，刺绣技艺精湛，盛装十分精美，具有很强的艺术感染力[3]。丹寨的苗族蜡染技艺是第三批国家级非物质文化遗产，从织布到染布均为手工制作，图案古朴。黔中南型主要分布于贵州省的中南部，女装上衣多以披披领和背帕等，而下装有一青色百褶裙，也有蜡染裙。湘西型主要分布于湖南省湘西一带，海南型主要分布于海南省，女装多为右偏襟青布长衫，蜡染布筒裙，花饰较少。苗族服饰有着织布、漂白、印染等一系列复杂的工艺，通过刺绣和蜡染等完成一套精美的民族服饰，反映和表达了苗族女性对大自然的认识以及对美好生活的向往[4]。苗族服饰的图案色彩搭配强调的是完整和统一。苗族服饰的蜡染图案和刺绣，比较讲究对称，有一定的规律性，或者是对称、或者是重复循环，能够给人以紧凑感[5]。

苗族服饰以绚烂与淡雅之色彩、放与收的造型之美、浓郁与秀美之美的风格、自由与含蓄的意蕴之美、素雅和朴实自然的装饰、丰富多姿和异彩纷呈的纹样、浓郁绮丽的服饰配件独具民族服饰特色。苗族服饰图案承载了传承民族文化的历史重任，具有一定的艺术价值和观赏价值，是民族文化宝库中的瑰宝，有着独特的民族文化艺术魅力[6]。苗族服饰反映出民族的朴素情感和民族文化本源，呈现出的是浓重的地域特色和民族特色。苗族服饰有着夺目的视觉色彩和形象语言，苗族服饰造型独特，其服饰的文化元素是民族文化宝库中的瑰宝，有着极其宝贵的艺术美感和价值，将服饰作为载体使得民族文化艺术得到传承和保护。苗族服饰有着丰厚的文化底蕴，具有绚烂与淡雅之色彩、放与收的造型之美、浓郁与秀美的风格、自由与含蓄的意蕴之美，极富韵味，反映的是民族服饰的艺术特色，具有极高的艺术与实用价值，是民族艺术文化的具体体现，是民族文化艺术的瑰宝。

3 基于移动增强现实苗族服饰数字化

移动增强现实是虚拟与真实场景的无缝融合，将数字化的民族服饰融合到真实自然与社会场景中，实现虚实融合显示效果。通过移动增强现实技术来实现苗族服饰展示有助于民族服饰艺术的数字化。增强现实是现实世界环境的交互式体验，包含三个最基本的特征系统，分别为：真实和虚拟世界的结合、实时交互、虚拟和真实对象的准确3D 配准。增强现实的关键技术主要有跟踪注册技术、显示技术、虚拟物体生成技术、交互技术、合并技术等。跟踪注册技术方面，需要探测物理的模型和关键的建模特点，并在计算机中生成相应的坐标数据。显示技术是增强现实的关键组成部分，精良的显示技术和高色度的显示设备是其重要基础。虚拟物体生成技术方面，虚拟物体的生成是在三维建模技术的基础上得以实现的，能够充分体现出虚拟物体的真实感。交互技术方面，交互可以更好地让虚拟事物呈现在现实环境中。合并技术方面，需要考虑虚拟实物与真实事物的关系，就要具备几何一致、模型真实、光照一致和色调一致等。移动增强现实的基本理念是将图像、声音和其它感官增强功能实时添加到真实世界的环境中。增强现实开发的软件比较多，如Unity 3D、C++等，常用的增强现实开发工具包有Vuforia、Wikitude、HiAR SDK、ARToolkit 等，其中Vuforia 是一款专门针对移动设备的增强现实软件开发包。移动增强现实应用于民族服饰领域，有利于民族服饰艺术的数字化，有利于民族服饰艺术和民族服饰文化的传承和发展。

基于移动增强现实的苗族服饰数字化展示主要由苗族服饰资源数据采集与处理、移动增强现实技术、苗族服饰数据资源数据库、数字化展示等部分组成，如图1 所示。

图1 基于移动增强现实的苗族服饰数字化展示

苗族服饰是民族历史的体现，是民族服饰艺术的真实写照，有着鲜明的民族服饰艺术特色。苗族服饰的数字化展示要坚持民族服饰的民族文化本源和地域特色的原则，展现其苗族服饰独有的特色，体现出造型独特、样式丰富多彩、色彩浓郁和绮丽、图案精美、纹样丰富多姿、风格具有浓重的地域特色和民族特色，有着意蕴之美。苗族服饰造型方面，具有独特的视觉特色和形象语言，有着极高的艺术与实用价值，是民族服饰艺术的具体体现，是民族服饰艺术的瑰宝，反映的是民族服饰的艺术特色。苗族服饰样式因地域的不同体现出的样式也有所不同，其银饰、苗绣、纹样、蜡染是苗族服饰的主要特色。苗族服饰色彩体系庞大、鲜艳浓丽，多数地区服饰以暖色为主，体现的是热烈欢快的色彩美，蕴含着民族情感和精神信仰，有着丰富的艺术内涵。例如黔东南州的苗族服饰色彩方面，红色是其主色调，采用朱红色图案花纹，其他的图案则是以多种色彩来进行点缀。黔西北地区的服饰图案是以黄色为主，再搭配上红色和黑色，色彩比较鲜艳；苗族服饰风格方面，苗族服饰较为浓郁和热烈，具有一种浓烈的张力。苗族服饰从意蕴上来说比较含蓄，有着意蕴之美，这种美表现是一种理性框架下的合度，表现在肥瘦合度造型上，表现在纹样的工整和图案的含蓄上，表现在服饰的色彩上。苗族服饰是民族服饰艺术继承与创新的载体，推动民族服饰艺术的保护传承和创新发展。利用移动增强现实来实现苗族服饰展示有助于民族服饰艺术的数字化，是呈现民族文化意蕴的直观方式，体现出民族文化特有的韵味和内涵，对于传承和发展民族服饰文化艺术，提升民族服饰文化价值和传承保护具有重要作用。

4 结语

苗族服饰是民族优秀智慧的结晶和体现，是民族服饰艺术文化显现的具体表征，承载着独特的民族服饰文化内涵。苗族服饰有着民族特色的造型之美、绚烂与淡雅的色彩之美、浓郁与秀美的风格之美、自由与含蓄的意蕴之美，独具艺术魅力，散发出光彩夺目的民族服饰艺术气息，是民族服饰艺术文化的精髓。利用移动增强现实对苗族服饰以数字化形式进行展示，呈现出的是民族的朴素情感和民族文化本源，可激发受众对民族服饰文化艺术的情感，能够完美地体现出民族服饰艺术的审美价值和文化价值。移动增强现实应用于少数民族服饰领域，以数字化形式进行展示和呈现，有利于加强对少数民族服饰文化的理解，有利于民族服饰艺术审美和民族文化的传承和发展。