交互皮影動畫及其教育應用

吳兵

摘 要：皮影戲堪稱影視藝術的鼻祖，然而在現(xiàn)代社會新媒體沖擊下，皮影藝術也面臨著傳承和保護問題。為使皮影表演適應數(shù)字時代發(fā)展，本文研究皮影表演與交互技術結合的可能性，分析交互皮影動畫平臺的特點和架構，最后提出其在課堂教學中的應用方法。

關鍵詞：皮影;人機交互;課堂;動畫

皮影戲可以被視為電影藝術的始祖。 德國的渾司樓在《人們的劇場》也曾說： “有聲電影的來源，不能不推崇中國影戲為開山之祖” 。足以看出影戲藝術在世界藝術和文化領域發(fā)揮著重要作用。然而，隨著現(xiàn)代社會的生活節(jié)奏加快和多媒體等娛樂設備的沖擊，皮影戲這一古老的民間藝術形式的傳承與發(fā)展受到了嚴重威脅。

為了能夠跟上時代潮流，數(shù)字化的皮影動畫應運而生，它可以相當方便的制作和修改，還可以通過網(wǎng)絡等平臺快捷傳播。因此，數(shù)字化可以突破中國傳統(tǒng)藝術的束縛，開創(chuàng)時尚新紀元。而數(shù)字皮影動畫也出現(xiàn)了一些優(yōu)秀作品，如“桃花源”，“功夫熊貓”等。然而，數(shù)字皮影動畫并沒有考慮到用戶的交互問題，我們知道，皮影藝術的魅力不僅在皮影人物的制作，還在于其獨特的表演形式，能夠?qū)崿F(xiàn)皮影動畫的人機交互是數(shù)字化皮影的必然趨勢。

在傳統(tǒng)的皮影戲中，表演者拿著竹竿帶上驢皮圖片來展示故事。這恰好與當前流行的體感識別技術十分契合。通過高分辨率的體感識別設備，表演者不需要進行訓練，通過自身的動作姿態(tài)同樣可以起到操縱皮影人物運動的效果。 這種方式大大提高了動畫生成的效率，同時用戶既是觀看者，又是參與者，極大的提高了影片的交互性和沉浸性。本文正是對這種新型的交互動畫生成方式進行梳理和歸納，并對其特有的敘事方式進行分析探討。

一、交互式皮影動畫生成平臺的類型及演進

交互式皮影動畫的制作和開發(fā)己經(jīng)成為國內(nèi)近年來的研究熱點，并且取得了一系列的成果。 同其他數(shù)字化開發(fā)平臺一樣，每一次的演進都是來自于交互設備和技術的革新。 依據(jù)交互設備的類型可以將交互式皮影動畫生成系統(tǒng)分為三類：鼠標交互，觸摸交互和體感交互。

（一）鼠標交互皮影動畫平臺

顧名思義，此平臺是利用鼠標和鍵盤與皮影人物進行人機交互的，代表平臺如胥克謙等人開發(fā)的“皮影客”動畫生成軟件， 該軟件提供包括皮影人物、場景、動作、鏡頭等皮影元素的選項，用戶通過鼠標選取自己感興趣的元素來自動生成動畫。這種交互方式是最簡單易得的，但是用戶參與皮影表演的程度也最低。

（二）觸控交互皮影動畫平臺

該平臺主要是利用帶有觸摸屏的手機、平板電腦等設備實現(xiàn)交互，代表平臺如郭明豪等人開發(fā)的“影云平臺”， 用戶可以通過手指的觸控，控制屏幕上皮影的運動，同時表演中還伴隨有配樂、特效、字幕， 支持場景布局和切換。 這種方式除了能節(jié)約鼠標、鍵盤的成本和空間，而且人機交互性和用戶參與性也更強。

（三）體感交互皮影動畫平臺

可以看出研究者在不停的改進數(shù)字皮影動畫表演形式，盡量讓用戶做到如同真實世界一般，運用自身的表演達到操控皮影人物的動作。 因此人們自然而然的想到利用現(xiàn)在非常流行的人體動作識別設備作為交互手段，其代表平臺如胡傳彥等人開發(fā)的 “基于Kinect的皮影戲遠程表演系統(tǒng)”， 該平臺通過使用易于獲取且功能強大的Kinect體感識別設備捕捉人體運動和聲音來控制陰影圖形的移動和場景的切換。 這種方式最接近真實的表演，并且上手簡單，無需培訓，代表了今后交互動畫發(fā)展的方向。

二、交互皮影動畫平臺的構建

（一）平臺建構原則

1.交互靈敏、高效

交互性是此平臺的根本，因此在體感識別過程中必須要做到靈敏、實時。不能存在皮影人物反應遲緩、拖沓或者無反應的情況，平臺應盡可以提供接近真實的表演體驗，為用戶提供舒適體驗。

2.界面簡單、易用

由于體感交互屬于較新事物，操作都是靠手勢識別完成，因此操作界面要友好、快捷，用戶可以基本不用培訓即可上手操作和運行。

3.設備易獲取、安放

平臺應該成本低廉，易于向大眾推廣和傳播，設備的安置環(huán)境要求不高，易于搭建和放置。

4.網(wǎng)絡傳播與互動

平臺應具備網(wǎng)絡連接功能，便于固件的是升級和維護，同時允許多用戶登錄，可以實現(xiàn)多人本地或異地表演。

5.即時存儲和播放

該平臺應具有用戶性能的音視頻錄制功能，并自動生成影戲播放的動畫視頻，供用戶立即查看并快速方便地傳播網(wǎng)絡。

（二）平臺架構

上圖為平臺的硬件構架圖，首先體感識別器拾取表演者的運動，將骨骼和音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥挠嬎銠C，并通過網(wǎng)絡連接將其傳輸給其他表演者。在客戶端，虛擬主機對數(shù)據(jù)進行加工處理，生成皮影動畫。用戶可以在本地單機完成操作，或通過網(wǎng)絡連接與其他表演者一同操作。在多人參與的情形中，每個表演者都需要一臺聯(lián)網(wǎng)的計算機和一臺體感識別設備，表演者在自己的屏幕上能實時看到表演場面。當然，也可以連接投影儀以實時顯示投影屏幕上的表演者的圖像。

三、交互皮影動畫教育應用

該系統(tǒng)可應用于各類文化館、博物館以及任何多媒體教室，通過用戶自己操作虛擬皮影角色，加深對皮影故事和傳統(tǒng)文化的理解和體驗。例如孔融讓梨的故事，場景動畫可以事先做好，只是孔融這個角色需要用戶來扮演操作，最終完成整個故事，從而達到讓用戶參與感受動畫故事人物的目的。具體功能可如下所示。

手勢選擇表演場景：登入交互界面用戶首先要選取想扮演的人物和場景。這就好比戲劇的曲目，有多個曲目可供選擇，不同的曲目人物和場景都不一樣。

表演場景的開始與結束：選擇好表演曲目后通過手勢識別來控制劇本的開始或結束。

實現(xiàn)多人的同臺表演：利用計算機網(wǎng)絡技術，可以實現(xiàn)多人異地表演，將實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡服務器，然后投射到顯示屏上觀看。

現(xiàn)場編輯功能：可選擇合適的背景音樂并自動播放。字幕可通過語音識別自動添加，同時自帶場景特效。

表演視頻自動生成并存儲：在學生表演開始前可以選擇錄制功能，系統(tǒng)將記錄整個表演過程，在表演結束后選擇結束錄制，系統(tǒng)自動生成多媒體文件并存儲到指定位置。

四、結語

本文探討了傳統(tǒng)影戲藝術與交互技術的整合，使數(shù)字皮影更加生動，更容易為觀眾所接受。 同時利用互聯(lián)網(wǎng)絡實現(xiàn)皮影動畫的快速推廣和傳播。 最后提出皮影交互技術應用于課堂教學的實施方案。只有讓影戲藝術以新面孔和形式在新時代被群眾喜愛，才能更好地繼承和發(fā)展這一寶貴的文化遺產(chǎn)。

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（泰山學院 山東 泰安 ?271000）