基于圖像識別的侗錦紋樣交互設計探討

黃晶 陳煒

（廣西師范大學設計學院，廣西 桂林 541006）

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，跨學科知識融合呈普遍狀態(tài)，學科之間的界限越來越模糊，到了信息化的今天，圖像識別技術、交互設計已經(jīng)發(fā)展成熟，應用廣泛，跨界交流也在不斷融合發(fā)展，藝術與科技交叉融合?，F(xiàn)階段，非物質文化遺產(chǎn)的保護與傳承成為社會熱潮，而技術介入非物質文化遺產(chǎn)的保護，成為社會發(fā)展趨勢。 “非遺” 數(shù)字化發(fā)展得如火如荼，侗錦作為 “非遺” 之一，具有較高的藝術和文化研究價值，不少學者選擇它作為研究案例，在數(shù)字化研究方面也有了豐碩成果。在數(shù)字化發(fā)展趨勢下，文章意在以圖像識別技術作為一種技術嘗試，以交互設計作為后端，探討實現(xiàn)侗錦創(chuàng)新發(fā)展與傳承的活化方案。

1 侗錦概述

侗錦，我國十大織錦之一，是侗族人民的傳統(tǒng)手工藝品，具有獨特的民族文化藝術價值，馳名于國內外。其織造技藝遵循規(guī)律性，講究對稱性、連續(xù)性，侗錦紋樣的構成形式主要有單獨紋樣和連續(xù)紋樣，連續(xù)紋樣又包括為二方連續(xù)、四方連續(xù)兩種。紋樣多以抽象的幾何圖形構成鳳鳥紋、菱形紋、魚紋、花紋等圖案，在布面上有規(guī)律地交錯排列著，形成一種自然的裝飾紋樣[1]。侗錦中幾種簡單的幾何紋樣如圖1所示。侗錦織造技藝高超，圖案精美，色彩艷麗。過去，侗錦作為日常生活所需，主要用于衣裙、被面、門簾、背包、胸巾、枕頭、頭帕、綁腿、侗帶等織物的鑲邊或整面上[2]，這些傳統(tǒng)的侗錦，如今被視為過時的、老土的，很多年輕人不再愿意穿著傳統(tǒng)的織錦類衣服，轉而追求洋氣、時尚、潮流、舒適、新穎的大眾服裝，而老手工藝人固守傳統(tǒng)，思維較為老舊、僵化，畫地為牢，不愿大膽創(chuàng)新，而且侗族地區(qū)多處于邊遠地區(qū)，交通閉塞，信息傳播受限，致使織錦發(fā)展受到了影響。經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，我國社會環(huán)境不斷變化和工業(yè)化高速發(fā)展，少數(shù)民族受到現(xiàn)代生活方式的影響，年輕人選擇外出務工生活，織錦手工藝的傳承面臨困難。

筆者在廣西三江侗族自治縣進行田野調查時看到，侗族人民將侗錦織成圖案精美細膩、新穎時尚以及在視覺效果上更加符合現(xiàn)代人審美的紋樣，把它們應用到包包、時鐘、壁掛、拖鞋上，變成了文化創(chuàng)意產(chǎn)品。這種做法一是為了侗錦得到更好的發(fā)展，二是順應現(xiàn)代人對民族文化創(chuàng)意產(chǎn)品的喜愛、追求以及滿足生活需求。筆者認為存在的不足是：傳統(tǒng)的紋樣相當于換了一個載體，經(jīng)過重組變換等變化就直接復制粘貼到了產(chǎn)品上，成為披著民族特色外衣的文化創(chuàng)意產(chǎn)品，實際并沒有很大程度地去創(chuàng)新發(fā)展，而且沒有改變傳統(tǒng)、老舊的傳承方式。

圖1 幾種簡單的侗錦幾何紋樣圖

2 侗錦的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 侗錦應用現(xiàn)狀

經(jīng)過田野調查后，筆者查閱了相關文獻，發(fā)現(xiàn)目前對侗錦的創(chuàng)新主要停留在普通的紋樣重組方面。如：舒鸚姿等[3]強調紋樣再設計、再創(chuàng)新，利用現(xiàn)代數(shù)字媒體將適合紋樣提取，利用重疊變形轉換手法確立為新型圖樣，并使用工藝手法把新紋樣應用到產(chǎn)品外觀形態(tài)中；肖藝等[4]在對侗錦紋樣的創(chuàng)新設計構思中提到：經(jīng)過對紋樣的分析后提取元素，結合湘西侗族的風俗習慣、民間故事、宗教信仰等，通過把織錦紋樣打散重構等方法將傳統(tǒng)紋樣與現(xiàn)代圖形藝術運用到插畫設計中，并形成自己的特色，強調色彩特征，用現(xiàn)代色彩構成方法豐富色彩配置；盧悅[5]提出解構侗錦的思路，首先在保持侗錦特性的情況下將侗錦局部因素分解和破壞，重新構建織物形態(tài)，其次利用反規(guī)則手法和方式，調整侗錦形式，試圖打破原有結構特征，使侗錦具有全新的結構形式，最后嘗試應用到具體的產(chǎn)品設計中，完成侗錦的傳承和推廣。

這些侗錦的應用案例反映了一個共性問題：許多侗錦產(chǎn)品只是披上了民族元素的外衣，將紋樣進行簡單地重組再造、簡化組合方式，亦或變形轉換，增加了產(chǎn)品的視覺裝飾性，而沒有深層次地創(chuàng)新發(fā)展，傳承方式也沒有脫離傳統(tǒng)思維。

2.2 相關侗錦數(shù)字化研究現(xiàn)狀

國內外的數(shù)字化研究已經(jīng)頗有成果，而對侗錦的數(shù)字化研究較少。相關侗錦的數(shù)字化研究有：熊詩意[6]將侗錦進行數(shù)字化建設，包括侗錦基礎數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)品樣本案例庫與侗錦門戶網(wǎng)站等3項數(shù)字化系統(tǒng)模塊建設及平臺數(shù)字化運行維護條件建設，起到侗錦的整合、保存、資料共享、創(chuàng)新生產(chǎn)等目的；魏書婷等[1]對侗錦中的鳳鳥紋進行提取和改造，識圖后利用計算機軟件在原紋樣圖案上摳圖片、描細節(jié)、添顏色后進行數(shù)字化分析，接著對圖案重組，最后將改造后的圖案應用到服裝與產(chǎn)品、家具軟裝中，效果顯著。譚藝凌[7]借助數(shù)字化技術和工業(yè)設計、信息化手段，建立了侗錦數(shù)字化設計與創(chuàng)新平臺，通過對侗錦樣本的收集、整合、存儲，建立數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)傳統(tǒng)文化資源的數(shù)字化，從數(shù)字傳播、用戶體驗等角度創(chuàng)造新文化產(chǎn)品，另外，她從設計師角度去研究，運用數(shù)據(jù)庫中素材資源進行圖案設計。從這3個案例中可以了解到現(xiàn)有侗錦數(shù)字化研究基本是從紋樣的數(shù)字化設計和數(shù)字化存儲及素材應用上進行，而本次分析就是要在現(xiàn)有數(shù)字化研究的基礎上總結侗錦數(shù)字化案例進而找到本次課題的突破點。

首先從侗錦的應用現(xiàn)狀來看，正如秦萌等[8]所說：文化的傳承要繼承，更要創(chuàng)新，只是將傳統(tǒng)侗錦圖案簡單地模仿和拼湊，也滿足不了當代的個性化需求。所以傳承不能是一味地將紋樣變換和應用，而是順應大發(fā)展大融合的世界潮流，利用現(xiàn)代技術使侗錦以活化狀態(tài)更好地呈現(xiàn)出來并永久傳承。其次從侗錦數(shù)字化研究現(xiàn)狀來看，如果想要探尋一種新的傳承思路，就要突破現(xiàn)有的侗錦數(shù)字化信息方式，以民族藝術融合現(xiàn)代技術的想法，摸索發(fā)展方向。

3 圖像識別

3.1 圖像識別技術應用概述

經(jīng)過相關技術的了解和研究，認為圖像識別技術可以作為一種突破現(xiàn)有數(shù)字化信息方式的前端技術支撐，轉化傳統(tǒng)傳承形式，活化侗錦。圖像識別是利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象的技術[9]。圖像識別技術一般應用于公共安全、生物、工業(yè)、交通、醫(yī)療等，在各行各業(yè)發(fā)揮著重要作用。生活中常見的圖像識別有人臉識別、移動支付、識圖功能、指紋識別、車牌捕捉、商品條碼識別等，能夠滿足人們日常需求，極大地便利了人民群眾的生活。

3.2 圖像識別處理流程

3.2.1 圖像輸入與預處理 圖像輸入是將研究對象通過某種手段轉變?yōu)橛嬎銠C能夠認識的信息，通俗來講就是通過掃描、拍攝等渠道來獲取數(shù)字化圖像的基本信息，然后經(jīng)過降噪、平滑、變換等操作完成圖像的預處理，作用是增強圖像重要特征，獲取有用信息，增加識別可靠性。

3.2.2 特征提取和選擇 研究的圖像可能是各種各樣的，如果要使用某種方法將它們區(qū)分開，就要通過圖像本身所具有的特征來識別，而獲取這些特征的過程就是特征抽取，也許提取過程中得到的特征并不都是有用的，所以就要選擇圖像有用的特征，這是特征的選擇[10]。特征提取是根據(jù)圖像的顏色、紋理、形狀等重要特征進行提取，具有較高的準確性，是圖像識別過程中非常重要的一部分。

3.2.3 目標識別與圖像輸出 經(jīng)過特征提取后的圖像要進行目標識別。圖像的目標識別相當于圖像描述，不僅是對圖像內容進行相關特征的描述，還要描述各圖像之間的相互關系，另外，還要識別出圖像中有什么物體或景象，判斷此物體景象的位置和方向[11]，最后一步是輸出圖像。

4 現(xiàn)有服飾與織錦識別類研究

通過文獻資料的查閱，對相關圖像識別技術在現(xiàn)有服飾或織錦類中的應用和研究進行了學習，發(fā)現(xiàn)圖像識別技術應用在紡織業(yè)是較晚的，相關研究也較少，但是取得了一定成效。如：魏小鵬等[12]提出多灰度區(qū)圖像輪廓跟蹤算法及特征點提取方法，成功應用于色織布大提花CAD/CAM系統(tǒng)中，該系統(tǒng)由圖案設計、掃描圖像處理、服裝款式設計、顏色處理、意匠生成、數(shù)據(jù)庫管理及紋版加工7個系統(tǒng)構成，大幅度縮短了織物設計周期，提高織物設計質量；季書芳[13]根據(jù)領帶圖案的規(guī)律特點，提出了基于區(qū)域特征及拓撲結構的圖案識別算法，利用各色塊的面積和色塊間的空間關系作為領帶圖案的特征進行分類，并建立了預處理→特征提取→特征分類的識別系統(tǒng)，實現(xiàn)在眾多紋樣中識別出相同的花樣，避免了重復設計，提高了設計效率；徐平華等[14]從服飾圖案的紋理和形狀出發(fā)，采用SIFT特征提取法對服飾圖案的局部特征進行提取，并通過NCC算法實現(xiàn)圖像的相似度判定，對服飾圖像素材庫進行快速識別和定位；程遠菲[15]從計算機視覺的角度，通過分析少數(shù)民族服飾圖像的視覺特性，對民族服飾上的圖騰圖像區(qū)域進行特征提取，最后采用分類器來識別各種不同的民族服飾圖騰圖像，從而實現(xiàn)對民族服飾圖像的自動識別及分類；陶晨等[16]基于相似度空間提出一種識別織物圖案的連續(xù)性方法，對圖案的連續(xù)性自動識別具有很好的準確性；汪會等[17]提出了BRISK算法結合RANSAC算法進行服飾紋樣特征提取與匹配，有效解決了因織物圖像旋轉、模糊、光照、尺度、褶皺引起的匹配差異，且匹配速度更快，占用內存更小。

從這些研究中看到，部分學者對服飾與織物進行了相關圖像識別研究，主要是從識別后的分類、檢索上進行相關操作，也通過各類算法提高了識別的速度和質量以及準確性，取得了較好的成果。從這些研究成果基本可以得出一個結論：圖像識別技術應用到侗錦紋樣的識別中是具有可行性的，可以實現(xiàn)侗錦紋樣構成元素特征的提煉、歸類和存儲，而且能夠有較高的準確性。但是，從另一個角度看，研究這些的基本都是信息與計算機方向的學者和學生，而內容基本是偏理工科角度進行研究，很少從設計創(chuàng)新角度去進行相關研究。

5 侗錦紋樣的識別與交互

正如前期所言，侗錦紋樣是以幾何圖形為基本元素構成，具有結構簡單、簡潔明朗、容易識別的特性，在眾多織錦中具有較高的代表性，如果選擇侗錦作為圖像識別的一種嘗試對于本次研究具有較高的可行性，另一方面，利用圖像識別作為技術前端結合交互設計后端，探索一種侗錦活態(tài)方案。

那么，怎么將圖像識別技術嫁接到侗錦紋樣識別中，識別后的侗錦如何進行創(chuàng)新，是本文重點內容。經(jīng)過識別后的侗錦紋樣圖像，已經(jīng)不再是完整的侗錦，而是幾種侗錦紋樣的構成形式和上百種基本構成元素以及各種色彩樣本，因此，這些識別后的紋樣應該何去何從？筆者是這樣設想：建立一個完整的平臺，整合侗錦紋樣構成形式、元素等的數(shù)據(jù)庫，并在這個平臺上進行后續(xù)的交互設計，這是侗錦發(fā)展中一種新傳播新傳承的探索方式。

基于前期設想，本次探討分為識別和交互兩個階段，識別到交互的一系列過程如圖2所示。圖像識別是作為一種手段介入侗錦紋樣的識別中，完成前端的技術要領，是進行后續(xù)交互設計的支撐。侗錦識別定義為：首先將收集的圖片經(jīng)過掃描儀、照相機等輸入設備進行圖像采集，接著進行紋樣的預處理，然后提取形狀、顏色、紋理等特征，選擇所需要的特征，進一步將幾種侗錦紋樣構成方式和構成元素進行目標識別、歸類，完成數(shù)據(jù)庫的整合。交互設計是 “識別后的侗錦如何進行創(chuàng)新” 的部分，可以實現(xiàn)侗錦以活態(tài)傳承與發(fā)展。從交互設計的定義來講，交互設計將人、產(chǎn)品、服務關聯(lián)起來，而這個交互過程，需要通過人操控來達到滿足人自己的好奇、新鮮感或者需求的目的。本次探討中可以將此交互設計過程定義為：在具備侗錦基本構成元素的基礎上，輸入一張二維圖像，利用交互設計，用侗錦的基本構成元素構建新圖像，如：選擇侗錦元素中的魚形紋和侗錦常用顏色，融合輸入圖像、侗錦元素和色彩三者，生成具有傳統(tǒng)侗錦特性，又具有現(xiàn)代風格的新紋樣效果圖，可以選擇應用到織造中，成為更加新穎、獨特的侗錦產(chǎn)品。

圖2 識別到交互的流程圖

這種交互方式，改變了紋樣樣式，而保留傳統(tǒng)的構成方式不變、織造方式不變，保持了侗錦傳統(tǒng)的肌理效果，是侗錦的一種活態(tài)創(chuàng)新[18]。從配色來講，顏色是自由的，不一定是選擇傳統(tǒng)侗錦顏色，而是可以識別任何一張圖像的色彩應用到效果圖配色中，如名畫名作、動漫角色等。這種藝術與技術的融合，突破了侗錦現(xiàn)有的數(shù)字化信息方式，可以產(chǎn)生新的視覺效果，給傳統(tǒng)侗錦帶來新的發(fā)展方向。

6 結語

民族藝術融合現(xiàn)代技術，追尋紋樣融合創(chuàng)新，經(jīng)過識別和交互后的新紋樣具有現(xiàn)代審美的同時，又保留傳統(tǒng)侗錦的特色，這是侗錦發(fā)展的一種新的探索。侗錦紋樣的交互設計，有利于激發(fā)設計思維，侗錦傳承人、設計師可以節(jié)省大量時間，實現(xiàn)快速設計出紋樣圖，實現(xiàn)傳統(tǒng)紋樣的創(chuàng)新。這也是一種交互體驗，體驗者同樣可以通過參與性、娛樂性、趣味性的交互方式感受傳統(tǒng)侗錦圖案的美，產(chǎn)生對侗錦的認知和興趣，然后吸引更多侗族甚至侗族以外的人參與進來，在不斷地發(fā)展中實現(xiàn)侗錦的活態(tài)傳承。希望本次探討中提出的這種新的傳承思路，有利于今后侗錦的傳承與發(fā)展研究，也希望能夠以侗錦作為一種嘗試，將圖像識別的方法和交互方式運用到其他同類織錦中，有利于傳承和發(fā)揚少數(shù)民族傳統(tǒng)文化。