面向重用的数字皮影表演平台核心技术应用与研究

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1、面向重用的数字皮影表演平台核心技术应用与研究-->第1章绪论1.1论文研究的意义及背景中国传统皮影戏表演是艺术、戏曲和音乐完美结合而成的独特民间艺术，它是世界上最早的动画娱乐形式，同时它也将雕刻艺术和绘画技术巧妙的结合起来，是传统艺术殿堂里非常重要的艺术瑰宝。传统皮影戏主要包括皮影模型制作和皮影戏表演两个部分。中国各个地方的传统皮影戏都有各自的特点，但是皮影模型的制作基本包括八个步骤，是一个非常繁复的过程。皮影戏的表演也需要操纵技巧和高超的演唱技术。而技巧和演唱都是必须经过长时间的练习才能获得。美妙的皮影表演同样需要音乐的配合，艺人们的唱腔也是音韵缭绕、优美动听。但正是由于皮

2、影模型制作过程和皮影表演的复杂使皮影艺术的发展步履维艰。当年制作和表演皮影戏的艺人如今都已到达知命之年，这门珍贵的民间艺术有消亡的为吸纳。而当今，电影、电视、音乐等越来越多的全民娱乐方式更使皮影艺术的发展雪上加霜。目前中国皮影戏已被联合国教科文组织列入人类非物质文化遗产名录。然而由于受到自身的局限和现代娱乐方式的冲击，皮影艺术的发展状况不容乐观。因此，如何研究皮影的数字化技术，使皮影艺术焕发第二青春就成为了一种必然的趋势。现代科学技术高速发展，将传统皮影艺术和现代计算机结合，通过现代人机交互技术以及二维数字动画技术实现皮影的数字化表演形式，将使得这种传统的民间艺术能够更好更快

3、地发展并获得新生。这对于保护和传承中华民族的传统文化具有非常重要的意义。数字皮影表演主要是通过新型的交互设备（多点触摸设备）操作预先制作好的数字皮影模型，从而高度模拟传统皮影戏的演示效果。数字皮影表演实现了数字皮影的数字化，将传统和现代结合，使皮影艺术以新的形态出现。另外数字皮影技术在传统皮影表演艺术的基础之上，赋予了大量现代的流行元素，如下雨、切换场景、人物缩放等特效，它使数字皮影表演更有表现力。目前已开发出来三台具有代表性的数字皮影戏，但是传统皮影戏数量庞大，这些皮影戏的数字化改造相当复杂和繁琐，除了对数字皮影模型设计人员要求较高之外，对编程能力要求也较高，开发工作量巨大

4、。但从另一个角度来说，不同皮影戏的数字化制作过程是重复的技术应用和代码的编写。因此研究数字皮影表演平台的核心技术，简化和规范数字皮影的制作过程就变得非常必要。另外，数字皮影戏的展示效果还不是很成熟，通过网络技术进行数字皮影戏的表演可以大大提升数字皮影的表演效果。而且通过录制和回放技术将数字皮影戏的表演过程录制下来，并采用多媒体技术对其优化，最终可以生成皮影动画，这对于皮影戏的保存也具有非常重要的意义。...........................1.2国内外研究现状数字化技术的发展即为皮影艺术的发展带来了危机也为皮影艺术的发展带来了机遇。如何利用计算机技术来保存和发扬

5、中国传统文化的研究越来越受到大家的关注，国内外的高校、科技工也从不同的角度对皮影艺术的数字化做了尝试，并从不同的角度对皮影艺术的数字化工作做了研究。1.2.1国内研究现状复旦大学沈一帆教授开创性的进行了皮影数字化的工作，其着重研究皮影的数字化步骤和光照模型。其发表于美国计算机协会图形图像年会上的论文，描述了皮影数字化的几个步骤，首先是矢量化造型，采用了分段毕竟算法来构造影人的外形，着重研究了皮影的光照模型，采用光子贴图算法作为基础模型，并在此基础上进行了优化和修改。这种方式生成的皮影模型相对复杂，且实用性不是很好，不能进行有效的皮影表演。采用图形软件按照传统皮影人物的大小、比

6、例和图案直接画出数字皮影模型是目前最实用的方式。台湾的学者对于皮影数字化中动画建模进行了研究，提出了一个采用动作规划算法的皮影动画系统；也有研究者对数字皮影的交互设计影响进行了研究，并将皮影表演做了不同交互类型的分类；北京航空航天大学微软技术俱乐部的追影项目开发出了一个基于色彩跟踪的皮影模拟系统，实现了皮影表演的简单模拟；西安电子科技大学的数字皮影获奖作品用机器人来控制真实皮影模型进行皮影戏的表演。北京工业大学的“皮影数字化表演平台支撑技术研究”项目已进行了大量了数字皮影研究。项目组对传统皮影模型进行了分析，制作出了数字皮影物理模型和数字皮影物理模型，并开展了支撑数字皮影表演

7、的交互控制技术及其它相关技术。并开发出了多鼠标和多点触摸两种可行的多点触摸方式。目前已完成了数字皮影表演平台的原型设计，并能够进行数字皮影表演。但是对于数量庞大的传统皮影戏，很少有学者对数字皮影表演平台的重用技术进行研究，以达到减少数字皮影制作工作量的目的。目前皮影骨骼模型是数字皮影最好的制作方式，多点触摸技术也是最好的皮影表演交互方式。本文基于皮影骨骼模型和多点触摸技术对相关实现代码进行优化和封装，以减少数字皮影的制作过程。网络版本的数字皮影可以实现多人异地表演皮影戏，并且可以增强皮影戏的趣味性和表演