基于移動增強現實的苗族服飾數字化展示研究

龍虎，李娜

（凱里學院，貴州 凱里 556011）

0 引言

增強現實起源于Morton Heilig 在20 世紀50、60 年代所發明的Sensorama Stimulator。1996 年，Schmalstieg 等人開發了第一套協作式增強現實系統，借助該系統多個用戶可以在同一共享空間中體驗虛擬對象。1997 年，Feiner 等人在哥倫比亞大學開發了第一個戶外增強現實系統，即漫游機，使用帶有GPS 和姿態跟蹤的透視式HMD（Head Mounted Display）頭戴式顯示器[1]。2003年，Wagner 和Schmalstieg 展示了手持式增強現實（Augmented Reality，AR）系統。2008 年，用于智能手機的自然特征跟蹤系統出現，現在已經演化為流行的AR 開發工具包Vuforia。2012 年谷歌公司發布了一款增強現實技術的眼鏡，利用該眼鏡可以實現導航和拍照等多種功能。2015 年，微軟公司發布了一款名為HoloLens 的增強現實技術眼鏡，并搭載了Windows 10 系統，可以實現佩戴者查看身邊或周圍的全息影響，還可以實現交互操作。國內方面，2021 年3 月，國家第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要中將增強現實列入建設數字中國數字經濟重點產業。具體表現在智能化、交互感知、數字化和行業應用方面。

苗族服飾是中國民族服飾文化的重要組成部分，其發展歷史較為長久，在造型上展現了獨特之美、在色彩方面表現為濃郁和綺麗之美，在風格方面，表現出了意蘊之美、意蘊之豐富且博大精深，奪目的色彩散發出民族藝術氣息，傳遞出的是民族優秀的服飾文化藝術代表。苗族服飾因區域的不同所呈現出色彩、配飾、材料、搭配、細節、造型也有所區別，但其藝術表現形式、審美趣味和審美特征體現的是民族特色。苗族服飾藝術的靈感源于生活和大自然，其技藝的傳承方式比較獨特，普遍的傳承方式是家庭成員間傳承，此外，也有師徒傳承，范圍比較廣，具有一定的專業性，效用比較大，是苗族服飾未來技藝傳承的一種有效方式。苗族服飾是民族物質文化與精神文化的綜合體現，是民族服飾藝術文化的一個重要組成部分，具有民族服飾藝術傳承功能。基于移動增強現實對苗族服飾的造型、色彩、風格等進行數字化展示，可有效增強民族服飾的欣賞價值和美學意義，呈現出民族服飾的形式美感和藝術美感。利用移動增強現實對苗族服飾進行數字化展示是民族服飾藝術數字化的重要途徑，有利于民族服飾藝術審美和民族文化的傳承和發展。

1 移動增強現實

增強現實是一種利用計算機產生的附加信息對使用者所看到的真實世界景象進行增強或擴張的技術[2]。增強現實是將計算機產生的圖形、文字等信息疊加在真實世界中，用戶可以通過疊加后的虛擬信息更好地理解真實世界。增強現實的特征主要表現在三個方面，分別為虛實結合、實時交互和三維注冊。其中虛實結合中的虛主要是指用于增強的信息，可以是融合后的場景中與真實環境共存的虛擬對象，將計算機產生的虛擬對象與用戶所處的真實環境完全融合，實現對現實世界的增強，使用戶體驗到虛擬和現實融合帶來的視覺沖擊。虛實結合其實質就是增強用戶的真實感。實時交互是指實現用戶與真實世界中的虛擬信息間的自然交互。用戶可以使用手部動作與手勢控制3D 模型移動、旋轉以及通過語音、眼動、體感等更多方式與虛擬對象交互。注冊技術是增強現實系統最關鍵的技術之一，三維注冊是指將計算機生成的虛擬物體信息合理地疊加到真實環境中，以保證用戶可以得到準確的增強信息。增強現實能夠疊加在實景中，增加真實的體驗。增強現實使用的是視覺顯示器中的頭盔顯示器，有著立體的視覺效果。頭盔顯示器是安裝在頭盔上的顯示裝置，用戶在佩戴上頭盔顯示器后，頭盔顯示器將會隨著用戶的頭部運動而運動。增強現實系統的運動跟蹤裝置一般都會安裝在頭盔顯示器上，實現實時跟蹤用戶頭部的位置和方向。增強現實系統具有根據用戶觀察位置，將虛擬物體以適當的姿態展示在真實環境中的正確位置上的功能。

隨著移動智能終端的發展，移動技術與增強現實技術逐步融合，由此出現的移動增強現實技術開始引人注目。移動增強現實是在繼承了增強現實的三大特點即虛實結合、實時交互、三維注冊的基礎上，將增強現實應用于移動智能終端，從而具有較高的可移動性的技術。移動增強現實系統中的交互方式主要有基本命令式交互、雙手交互、多通道交互、特殊工具交互等。基本命令式交互方面，通過交互完成漫游和操控等功能。雙手交互能夠給用戶帶來直接和交互的體驗。多通道交互方面，能夠利用手勢和姿態等作為交互方式，此外，還可以利用嗅覺和聽覺來作為輸出，實現多通道的交互。特殊工具交互方面，主要是利用簡單且易于識別的工具作為交互設備，實現增強現實交互體驗。移動增強現實以移動設備為硬件平臺來實現增強現實的功能，旨在提高增強現實設備性能的可用性和靈活性。移動增強現實是虛擬信息與真實世界的融合，用戶可以同時與真實物體和虛擬物體交互，具有很好的身臨其境感受和直觀感受。移動增強現實應用于民族服飾展示有利于民族服飾藝術的數字化，通過移動增強現實用戶能夠體驗到民族特色的服飾藝術帶來的視覺沖擊效果。

2 苗族服飾特點及藝術價值

苗族服飾，苗語叫“嘔欠”，其服飾樣式繁多，銀飾、苗繡、蠟染是苗族服飾的主要特色。不同的地域其服飾類型也有很大不同，可以分為黔東型、黔中南型、湘西型、海南型等多種，其中黔東型主要流行于黔東南州，如凱里、雷山、臺江、丹寨、麻江、榕江、劍河等地，男裝多為青色土布衣褲，女裝主要以交領上衣和百褶裙為基本款式，以青土布為料。盛裝在袖，肩，背部都繡有方形圖案，以紅色為主，兼有黃，藍綠等色，形如鎧甲。臺江的施洞鎮是苗族刺繡藝術之鄉，刺繡技藝精湛，盛裝十分精美，具有很強的藝術感染力[3]。丹寨的苗族蠟染技藝是第三批國家級非物質文化遺產，從織布到染布均為手工制作，圖案古樸。黔中南型主要分布于貴州省的中南部，女裝上衣多以披披領和背帕等，而下裝有一青色百褶裙，也有蠟染裙。湘西型主要分布于湖南省湘西一帶，海南型主要分布于海南省，女裝多為右偏襟青布長衫，蠟染布筒裙，花飾較少。苗族服飾有著織布、漂白、印染等一系列復雜的工藝，通過刺繡和蠟染等完成一套精美的民族服飾，反映和表達了苗族女性對大自然的認識以及對美好生活的向往[4]。苗族服飾的圖案色彩搭配強調的是完整和統一。苗族服飾的蠟染圖案和刺繡，比較講究對稱，有一定的規律性，或者是對稱、或者是重復循環，能夠給人以緊湊感[5]。

苗族服飾以絢爛與淡雅之色彩、放與收的造型之美、濃郁與秀美之美的風格、自由與含蓄的意蘊之美、素雅和樸實自然的裝飾、豐富多姿和異彩紛呈的紋樣、濃郁綺麗的服飾配件獨具民族服飾特色。苗族服飾圖案承載了傳承民族文化的歷史重任，具有一定的藝術價值和觀賞價值，是民族文化寶庫中的瑰寶，有著獨特的民族文化藝術魅力[6]。苗族服飾反映出民族的樸素情感和民族文化本源，呈現出的是濃重的地域特色和民族特色。苗族服飾有著奪目的視覺色彩和形象語言，苗族服飾造型獨特，其服飾的文化元素是民族文化寶庫中的瑰寶，有著極其寶貴的藝術美感和價值，將服飾作為載體使得民族文化藝術得到傳承和保護。苗族服飾有著豐厚的文化底蘊，具有絢爛與淡雅之色彩、放與收的造型之美、濃郁與秀美的風格、自由與含蓄的意蘊之美，極富韻味，反映的是民族服飾的藝術特色，具有極高的藝術與實用價值，是民族藝術文化的具體體現，是民族文化藝術的瑰寶。

3 基于移動增強現實苗族服飾數字化

移動增強現實是虛擬與真實場景的無縫融合，將數字化的民族服飾融合到真實自然與社會場景中，實現虛實融合顯示效果。通過移動增強現實技術來實現苗族服飾展示有助于民族服飾藝術的數字化。增強現實是現實世界環境的交互式體驗，包含三個最基本的特征系統，分別為：真實和虛擬世界的結合、實時交互、虛擬和真實對象的準確3D 配準。增強現實的關鍵技術主要有跟蹤注冊技術、顯示技術、虛擬物體生成技術、交互技術、合并技術等。跟蹤注冊技術方面，需要探測物理的模型和關鍵的建模特點，并在計算機中生成相應的坐標數據。顯示技術是增強現實的關鍵組成部分，精良的顯示技術和高色度的顯示設備是其重要基礎。虛擬物體生成技術方面，虛擬物體的生成是在三維建模技術的基礎上得以實現的，能夠充分體現出虛擬物體的真實感。交互技術方面，交互可以更好地讓虛擬事物呈現在現實環境中。合并技術方面，需要考慮虛擬實物與真實事物的關系，就要具備幾何一致、模型真實、光照一致和色調一致等。移動增強現實的基本理念是將圖像、聲音和其它感官增強功能實時添加到真實世界的環境中。增強現實開發的軟件比較多，如Unity 3D、C++等，常用的增強現實開發工具包有Vuforia、Wikitude、HiAR SDK、ARToolkit 等，其中Vuforia 是一款專門針對移動設備的增強現實軟件開發包。移動增強現實應用于民族服飾領域，有利于民族服飾藝術的數字化，有利于民族服飾藝術和民族服飾文化的傳承和發展。

基于移動增強現實的苗族服飾數字化展示主要由苗族服飾資源數據采集與處理、移動增強現實技術、苗族服飾數據資源數據庫、數字化展示等部分組成，如圖1 所示。

圖1 基于移動增強現實的苗族服飾數字化展示

苗族服飾是民族歷史的體現，是民族服飾藝術的真實寫照，有著鮮明的民族服飾藝術特色。苗族服飾的數字化展示要堅持民族服飾的民族文化本源和地域特色的原則，展現其苗族服飾獨有的特色，體現出造型獨特、樣式豐富多彩、色彩濃郁和綺麗、圖案精美、紋樣豐富多姿、風格具有濃重的地域特色和民族特色，有著意蘊之美。苗族服飾造型方面，具有獨特的視覺特色和形象語言，有著極高的藝術與實用價值，是民族服飾藝術的具體體現，是民族服飾藝術的瑰寶，反映的是民族服飾的藝術特色。苗族服飾樣式因地域的不同體現出的樣式也有所不同，其銀飾、苗繡、紋樣、蠟染是苗族服飾的主要特色。苗族服飾色彩體系龐大、鮮艷濃麗，多數地區服飾以暖色為主，體現的是熱烈歡快的色彩美，蘊含著民族情感和精神信仰，有著豐富的藝術內涵。例如黔東南州的苗族服飾色彩方面，紅色是其主色調，采用朱紅色圖案花紋，其他的圖案則是以多種色彩來進行點綴。黔西北地區的服飾圖案是以黃色為主，再搭配上紅色和黑色，色彩比較鮮艷；苗族服飾風格方面，苗族服飾較為濃郁和熱烈，具有一種濃烈的張力。苗族服飾從意蘊上來說比較含蓄，有著意蘊之美，這種美表現是一種理性框架下的合度，表現在肥瘦合度造型上，表現在紋樣的工整和圖案的含蓄上，表現在服飾的色彩上。苗族服飾是民族服飾藝術繼承與創新的載體，推動民族服飾藝術的保護傳承和創新發展。利用移動增強現實來實現苗族服飾展示有助于民族服飾藝術的數字化，是呈現民族文化意蘊的直觀方式，體現出民族文化特有的韻味和內涵，對于傳承和發展民族服飾文化藝術，提升民族服飾文化價值和傳承保護具有重要作用。

4 結語

苗族服飾是民族優秀智慧的結晶和體現，是民族服飾藝術文化顯現的具體表征，承載著獨特的民族服飾文化內涵。苗族服飾有著民族特色的造型之美、絢爛與淡雅的色彩之美、濃郁與秀美的風格之美、自由與含蓄的意蘊之美，獨具藝術魅力，散發出光彩奪目的民族服飾藝術氣息，是民族服飾藝術文化的精髓。利用移動增強現實對苗族服飾以數字化形式進行展示，呈現出的是民族的樸素情感和民族文化本源，可激發受眾對民族服飾文化藝術的情感，能夠完美地體現出民族服飾藝術的審美價值和文化價值。移動增強現實應用于少數民族服飾領域，以數字化形式進行展示和呈現，有利于加強對少數民族服飾文化的理解，有利于民族服飾藝術審美和民族文化的傳承和發展。