增強現實技術在儺面具數字化保護中的應用

劉穎，黃麗娟

（宜春職業技術學院，江西 宜春 336000）

引言

儺文化是我國是最早一批的優秀非物質文化遺產的組成部分。儺文化起源于殷商時期，已經屬于非常古老的文化，是我國傳統文化的具象體現，所以對其傳承和保護有著深遠的意義。儺文化的主要形式包括儺面具、儺舞、儺儀等，而在其中最為關鍵的則是儺面具，這是儺文化中神祇的象征，具備著夸張的表現方式，能鮮明地反映地方民間文化。但目前儺面具的受損嚴重，這嚴重影響了我國非物質文化遺產的傳承，對其的保護必須重視起來，而增強現實技術的應用既是發展的趨勢，也是最佳的保護方法。

1 儺文化保護現狀

我國有著五千年的歷史，其中蘊含深厚的知識文化，而儺文化就是其中一種，起源于殷商時期，曾經也十分的繁榮。近年來，我國現代文化形式愈發豐富，儺文化作為古老的傳統文化傳承愈發困難，不僅沒有傳播開來，更面臨著嚴峻的生存態勢，只存在于少數的農村地區，所以對儺文化的保護也就愈發受到關注。

在儺文化中儺面具是最主要的表現形式，儺面具是要依托于人的，靠著人們世代的技藝相傳，且儺面具的特點是具有活態性、生態性、傳承性和變異性，屬于特殊類型的文化形態。但是由于社會發展的需要，人口流動量逐年增加，農村人口逐步邁入城市，這就導致代代相傳的儺面具受到了阻礙，鄉土情結也隨之瓦解，儺文化正面臨著消亡的命運[1]。即便有少數的館藏、保存記錄等，保護效果也較為有限，形勢愈發嚴峻。尤其是傳統的儺面具，因為自然風化的原因，損壞嚴重，且無法通過現代技術進行完整修復，所以現代信息技術的應用十分必要，既能減少館藏帶來的負擔，也能通過數字化保護提升保護效率。但現有的數字化保護手段卻缺乏相應的背景，人們難以理解儺文化，不利于儺文化的傳承，人們對其不感興趣。而恰當地應用增強現實技術，能促進儺文化共享，實現再生的數字信息形態，形成數字化的保護系統，促進保護工作的開展。

2 增強現實技術應用于儺面具保護的優勢

增強現實技術一直都被看作是發展前景最好的關鍵技術之一。其含義就是通過科學技術來增強現實場景，實現虛擬和真實的實時交互。目前應用的領域非常廣泛，包括軍事、旅游、醫療等。因為儺面具受到歲月的侵蝕，部分已經無法修復展現出來，而這無疑影響了儺面具的傳承，通過增強現實技術，將儺面具細節信息收集，在通過制作模型，將其以完整的姿態呈現出來，以供人們觀看、傳承文化[2]。增強現實技術主要包括：虛擬技術、跟蹤技術、顯示技術等，其根本目的就是將虛擬和現實有機結合，實現真實的人機交互。

增強現實技術的應用不僅能通過虛擬技術修復儺面具，還能促進觀眾和儺文化的交互，產生信息互動，讓人們感受儺文化的趣味性，使人們對其感興趣，讓人們樂于觀看、傳承，在互動過程中就不經意間傳承了儺文化，了解發展歷史，其中神話、傳說、儺儀等，增強人們的觀感體驗，使人感受到儺文化深厚的魅力，從而促進儺文化的保護和傳承。

3 利用AR 技術的儺文化保護系統設計

由于儺面具的損壞程度較為嚴重，如果通過展示型的展覽，保護力度不足，無疑會加快其損壞速度。借助增強現實技術就可以讓儺面具不需要真實呈現，有效地打破了傳統意義上時空的限制，儺文化以現代化的方式進行展現，這不僅加強了儺文化的宣傳，也是對儺面具的保護。當前，儺面具數字化保護系統的建設主要分為三個步驟，信息收集、模型制作和增強現實系統實施，要根據儺面具不同的特點，采取有針對性的系統設計。

3.1 選擇關鍵技術，科學開發系統環境

AR 技術可以利用到儺文化數字化系統的建設中來，在進行數字化模型的構建階段，應用3DS MAX 軟件，而對于系統環境的開發，則是利用Unity 3D 軟件，其應用廣泛、性能優異。增強現實技術的實際應用可以將Unity 3D 和高通Vuforia SDK 軟件結合在一起。

Unity 3D 的特性即是分層開發，能實現可見的編輯過程和屬性分析，所以應用也十分廣泛，同時也適用于手機、電腦等移動端操作，可以同時支持多種的腳本語言，同時也支持現代主流建模軟件的自動化導入，可以實現對其的實時更新，因此，對于軟件開發而言，Unity 3D 是最具實效性的開發環境，所以合理應用至關重要。

Vuforia SDK 可以借助移動的顯示屏將真實世界的物體融合虛擬信息，并可以實現動態的跟蹤，它的特點是識別速度非常快速，能第一時間就完成虛擬真實的結合，且能同時完成多個標識物，具有自適應光照條件、表現真實等優勢。

構建數字化儺文化保護系統，是一個相對繁復的過程，同樣分為多個步驟，第一步即是數據信息的收集，儺面具、儺面具、儺服飾、角色等相關圖片的收集，并在合理整合后導入3D 的建模軟件中，完成軟件建模流程。在此基礎上，把模型導入到Unity3D 環境中進行軟件開發，最后則是將其進行封裝處理，實現真實的應用效果，可以將模型直觀呈現。在這一系統設計時，需合理結合實際情況選擇適宜的分辨率。

3.2 AR 技術應用在儺文化保護中的技術路徑

首先是在AR 技術的基礎上設計原始數據化，將前期的數據整合在一起，再針對儺文化不同的特點進行設計，其中包括儺面具、儺儀、儺服飾等物體自然特征的提取，將其特征提取出來后結合計算機技術形成原始的數據信息庫，這就能為后期的動態變化奠定基礎[3]。之后運用AR 關鍵技術，對關鍵性特征進行科學匹配，并實現跟蹤功能，這就實現了虛擬和現實的有機結合，最后借助AR 顯示技術，將虛擬的儺文化展現出來。圖形信息的采集則是借助于攝影設備來完成，結合圖形信息分析、計算，得出關鍵性的特征，收集圖像信息，需要進行后期處理，將其通過幾何重構，實現目標圖像的構建，使現實和虛擬實現匹配和融合。

接下來就是ID 跟蹤注冊，這既是較為復雜的環節，同時也是最為關鍵的，從多角度獲取虛擬數據，結合實際的視覺來構建實際坐標，從而保障虛擬數據能呈現在實際所需的位置上，這既是跟蹤技術應用的目的。將虛擬場景和現實場景有效地結合，并投影在屏幕上，這一過程即是注冊。在進行ID 跟蹤注冊時，必須要進行仔細對比，分析存在的誤差，確保呈現的立體準確，從各個角度、位置進行分析，實現虛擬現實無縫疊加。同時還要確保虛擬數據投影的遮擋層次、景深關系等，能實現和周圍物體完美融合，讓人感受真實且具體。

增強現實技術應用的優勢就是不需要輔以任何設備，人們只需直接觀看即可，能實現自然手勢的交互。目前增強現實的應用需結合手機等智能終端，從而將操作盡可能簡化，提升可操作性。用戶在進行參觀時，只需通過手機進行操控，就可以觸發增強現實技術，然后就會觸發增強現實技術的應用模塊，利用計算機技術實現云數據的提供，渲染工具就會整合虛擬信息，并融合真實場景，形成增強的現實場景。

應用增強現實技術開展儺文化數字化保護，有著多方面的優勢，最直觀的是，促進了虛擬現實的融合，將不能完成的儺面具修復真實地展現出來，提升了人們的觀看體驗，同時操作簡單、便捷，滿足了人們的需求。所以在進行增強現實系統制作時，要秉持著簡單、響應及時的理念，將云儲存服務技術、網絡通信技術、人際交互技術、渲染技術、現實技術等有效整合，實現高質量的用戶體驗。

4 增強現實技術應用于儺文化的保護路徑

4.1 真實的舞臺和虛擬的影像

真實舞臺就是讓虛擬影像更加的真實，給人營造真實的情景，無論是儺舞還是儺戲，表演過程中都有著和神對話的場景，而這無疑需要豐富的肢體動作才能得以實現，同時還需要觀眾通過想象力才能實現，觀眾只通過儺面具的展示不能直觀感受，很難形成情感上的共鳴，也就不利于人們傳承儺文化[4]。而增強現實技術和目前的電視有著異曲同工之妙，就是將原本不可見的虛擬場景，通過三維建模和技術塑造的方式直觀呈現出來，讓人們更加深刻理解儺文化，實現虛實互動、人機交互，形成高渲染力的舞臺效果。

4.2 虛擬的舞臺和虛擬的影像

真實舞臺無疑需要真實人物演繹，而儺文化的傳播卻較為復雜，真實人物演繹不夠現實，所以傳播效率較低，而借助信息技術，就能實現大幅度的虛擬化，解決了真實舞臺的不足之處，使更多人認識儺文化，增強參與儺文化的積極性。合理應用三維建模技術、運動捕捉技術、呈現技術等，將儺文化真實表演者變化為動漫角色，打破時空的壁壘，實現隨時隨地的儺文化傳播，從而增強傳承的效率。

4.3 實現高效率的信息推送

移動注冊技術同樣是增強現實技術的重要組成部分，這一技術目前的發展較快，對移動增強現實技術的應用有著較強的促進作用。在實際的使用過程中，可以結合移動設備的位置和對照的物體，實現自動化跟蹤，從而實現虛擬疊加。根據用戶需求，就可以準確地進行投送，利用人際交互技術、3D 注冊技術等，將服務終端的圖片、視頻、文字等準確實時地投放出來，推送人們感興趣的儺面具、儺服飾等，并介紹其詳細信息，讓人們可以形成系統的了解，促進欣賞者快速、高效地了解儺文化，從而激發儺文化的保護欲，促進儺文化的傳承。

4.4 儺文化數據庫的完善

因為儺文化的保護形勢嚴峻，所以政府、民間的救護工作較為緊密，所以在長期的研究下已經有了數字化的基礎，但是數字化資源的局限性卻較強，過分注重文字、圖片層面，人們對儺文化的興趣缺失，對于現代化元素的融入卻不重視。利用現代科學技術，不斷地完善虛擬儺文化數據庫，不僅是對現有儺文化的保存，也為儺文化的傳承發展提供了源動力，使其在原有基礎上實現綜合發展。

4.5 開發儺文化旅游用品

儺文化的增強現實技術大都應用于旅游業，以讓人們感悟傳統文化，打造儺文化廣場、博物館等，實現儺文化的產業化發展。同時也需結合實際情況和當地特色，打造微型儺面具、儺服飾等旅游用品，并在每一樣旅游用品上加以注釋，合理利用增強現實技術，讓人們將傳統的表現形式繼續傳承下去，既能通過傳統的現場表演獲取儺文化，也可以利用移動設備獲取儺文化的詳細信息，改變傳統模式的儺文化傳播，提升傳播效率。

5 結束語

綜上所述，目前儺面具的保護正面臨非常嚴峻的形式，必須充分結合增強現實技術，構建數字化的保護系統，將增強現實技術應用于儺面具的修復工作是全新的嘗試，和傳統方式相比，修復的儺面具更加精確且便捷，對于儺文化也以虛擬現實的方式直觀展現出來，很好地促進了儺文化的現代化發展，使其更加符合現代人群的需求，激發現代人的興趣，體現儺文化的魅力所在，讓人們樂于接受、保護和傳承儺文化，促進儺文化以全新的形式發展。