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摘 要：皮影戏堪称影视艺术的鼻祖，然而在现代社会新媒体冲击下，皮影艺术也面临着传承和保护问题。为使皮影表演适应数字时代发展，本文研究皮影表演与交互技术结合的可能性，分析交互皮影动画平台的特点和架构，最后提出其在课堂教学中的应用方法。
关键词：皮影;人机交互;课堂;动画
皮影戏可以被视为电影艺术的始祖。 德国的浑司楼在《人们的剧场》也曾说： “有声电影的来源，不能不推崇中国影戏为开山之祖” 。足以看出影戏艺术在世界艺术和文化领域发挥着重要作用。然而，随着现代社会的生活节奏加快和多媒体等娱乐设备的冲击，皮影戏这一古老的民间艺术形式的传承与发展受到了严重威胁。
为了能够跟上时代潮流，数字化的皮影动画应运而生，它可以相当方便的制作和修改，还可以通过网络等平台快捷传播。因此，数字化可以突破中国传统艺术的束缚，开创时尚新纪元。而数字皮影动画也出现了一些优秀作品，如“桃花源”，“功夫熊猫”等。然而，数字皮影动画并没有考虑到用户的交互问题，我们知道，皮影艺术的魅力不仅在皮影人物的制作，还在于其独特的表演形式，能够实现皮影动画的人机交互是数字化皮影的必然趋势。
在传统的皮影戏中，表演者拿着竹竿带上驴皮图片来展示故事。这恰好与当前流行的体感识别技术十分契合。通过高分辨率的体感识别设备，表演者不需要进行训练，通过自身的动作姿态同样可以起到操纵皮影人物运动的效果。 这种方式大大提高了动画生成的效率，同时用户既是观看者，又是参与者，极大的提高了影片的交互性和沉浸性。本文正是对这种新型的交互动画生成方式进行梳理和归纳，并对其特有的叙事方式进行分析探讨。
一、交互式皮影动画生成平台的类型及演进
交互式皮影动画的制作和开发己经成为国内近年来的研究热点，并且取得了一系列的成果。 同其他数字化开发平台一样，每一次的演进都是来自于交互设备和技术的革新。 依据交互设备的类型可以将交互式皮影动画生成系统分为三类：鼠标交互，触摸交互和体感交互。
（一）鼠标交互皮影动画平台
顾名思义，此平台是利用鼠标和键盘与皮影人物进行人机交互的，代表平台如胥克谦等人开发的“皮影客”动画生成软件， 该软件提供包括皮影人物、场景、动作、镜头等皮影元素的选项，用户通过鼠标选取自己感兴趣的元素来自动生成动画。这种交互方式是最简单易得的，但是用户参与皮影表演的程度也最低。
（二）触控交互皮影动画平台
该平台主要是利用带有触摸屏的手机、平板电脑等设备实现交互，代表平台如郭明豪等人开发的“影云平台”， 用户可以通过手指的触控，控制屏幕上皮影的运动，同时表演中还伴随有配乐、特效、字幕， 支持场景布局和切换。 这种方式除了能节约鼠标、键盘的成本和空间，而且人机交互性和用户参与性也更强。
（三）体感交互皮影动画平台
可以看出研究者在不停的改进数字皮影动画表演形式，尽量让用户做到如同真实世界一般，运用自身的表演达到操控皮影人物的动作。 因此人们自然而然的想到利用现在非常流行的人体动作识别设备作为交互手段，其代表平台如胡传彦等人开发的 “基于Kinect的皮影戏远程表演系统”， 该平台通过使用易于获取且功能强大的Kinect体感识别设备捕捉人体运动和声音来控制阴影图形的移动和场景的切换。 这种方式最接近真实的表演，并且上手简单，无需培训，代表了今后交互动画发展的方向。
二、交互皮影动画平台的构建
（一）平台建构原则
1.交互灵敏、高效
交互性是此平台的根本，因此在体感识别过程中必须要做到灵敏、实时。不能存在皮影人物反应迟缓、拖沓或者无反应的情况，平台应尽可以提供接近真实的表演体验，为用户提供舒适体验。
2.界面简单、易用
由于体感交互属于较新事物，操作都是靠手势识别完成，因此操作界面要友好、快捷，用户可以基本不用培训即可上手操作和运行。
3.设备易获取、安放
平台应该成本低廉，易于向大众推广和传播，设备的安置环境要求不高，易于搭建和放置。
4.网络传播与互动
平台应具备网络连接功能，便于固件的是升级和维护，同时允许多用户登录，可以实现多人本地或异地表演。
5.即时存储和播放
该平台应具有用户性能的音视频录制功能，并自动生成影戏播放的动画视频，供用户立即查看并快速方便地传播网络。
（二）平台架构
上图为平台的硬件构架图，首先体感识别器拾取表演者的运动，将骨骼和音频数据传输到您的计算机，并通过网络连接将其传输给其他表演者。在客户端，虚拟主机对数据进行加工处理，生成皮影动画。用户可以在本地单机完成操作，或通过网络连接与其他表演者一同操作。在多人参与的情形中，每个表演者都需要一台联网的计算机和一台体感识别设备，表演者在自己的屏幕上能实时看到表演场面。当然，也可以连接投影仪以实时显示投影屏幕上的表演者的图像。
三、交互皮影动画教育应用
该系统可应用于各类文化馆、博物馆以及任何多媒体教室，通过用户自己操作虚拟皮影角色，加深对皮影故事和传统文化的理解和体验。例如孔融让梨的故事，场景动画可以事先做好，只是孔融这个角色需要用户来扮演操作，最终完成整个故事，从而达到让用户参与感受动画故事人物的目的。具體功能可如下所示。
手势选择表演场景：登入交互界面用户首先要选取想扮演的人物和场景。这就好比戏剧的曲目，有多个曲目可供选择，不同的曲目人物和场景都不一样。
表演场景的开始与结束：选择好表演曲目后通过手势识别来控制剧本的开始或结束。
实现多人的同台表演：利用计算机网络技术，可以实现多人异地表演，将实时数据传输到网络服务器，然后投射到显示屏上观看。
现场编辑功能：可选择合适的背景音乐并自动播放。字幕可通过语音识别自动添加，同时自带场景特效。
表演视频自动生成并存储：在学生表演开始前可以选择录制功能，系统将记录整个表演过程，在表演结束后选择结束录制，系统自动生成多媒体文件并存储到指定位置。
四、结语
本文探讨了传统影戏艺术与交互技术的整合，使数字皮影更加生动，更容易为观众所接受。 同时利用互联网络实现皮影动画的快速推广和传播。 最后提出皮影交互技术应用于课堂教学的实施方案。只有让影戏艺术以新面孔和形式在新时代被群众喜爱，才能更好地继承和发展这一宝贵的文化遗产。
参考文献：
[1]余婕，梁瑾.剪影刻画——作为跨界民间综合造型艺术的皮影.兰州大学学报（社会科学版）.2013，41（5）.
[2高璐静，蔡建平.皮影动画中人物运动的特性分析与实现.计算机工程与设计.2010， 31（10）.
[3]张荻. Kinect应用领域的探讨.物流工程与管理.2012， 34（6）.
（泰山学院 山东 泰安 271000）
关键词：皮影;人机交互;课堂;动画
皮影戏可以被视为电影艺术的始祖。 德国的浑司楼在《人们的剧场》也曾说： “有声电影的来源，不能不推崇中国影戏为开山之祖” 。足以看出影戏艺术在世界艺术和文化领域发挥着重要作用。然而，随着现代社会的生活节奏加快和多媒体等娱乐设备的冲击，皮影戏这一古老的民间艺术形式的传承与发展受到了严重威胁。
为了能够跟上时代潮流，数字化的皮影动画应运而生，它可以相当方便的制作和修改，还可以通过网络等平台快捷传播。因此，数字化可以突破中国传统艺术的束缚，开创时尚新纪元。而数字皮影动画也出现了一些优秀作品，如“桃花源”，“功夫熊猫”等。然而，数字皮影动画并没有考虑到用户的交互问题，我们知道，皮影艺术的魅力不仅在皮影人物的制作，还在于其独特的表演形式，能够实现皮影动画的人机交互是数字化皮影的必然趋势。
在传统的皮影戏中，表演者拿着竹竿带上驴皮图片来展示故事。这恰好与当前流行的体感识别技术十分契合。通过高分辨率的体感识别设备，表演者不需要进行训练，通过自身的动作姿态同样可以起到操纵皮影人物运动的效果。 这种方式大大提高了动画生成的效率，同时用户既是观看者，又是参与者，极大的提高了影片的交互性和沉浸性。本文正是对这种新型的交互动画生成方式进行梳理和归纳，并对其特有的叙事方式进行分析探讨。
一、交互式皮影动画生成平台的类型及演进
交互式皮影动画的制作和开发己经成为国内近年来的研究热点，并且取得了一系列的成果。 同其他数字化开发平台一样，每一次的演进都是来自于交互设备和技术的革新。 依据交互设备的类型可以将交互式皮影动画生成系统分为三类：鼠标交互，触摸交互和体感交互。
（一）鼠标交互皮影动画平台
顾名思义，此平台是利用鼠标和键盘与皮影人物进行人机交互的，代表平台如胥克谦等人开发的“皮影客”动画生成软件， 该软件提供包括皮影人物、场景、动作、镜头等皮影元素的选项，用户通过鼠标选取自己感兴趣的元素来自动生成动画。这种交互方式是最简单易得的，但是用户参与皮影表演的程度也最低。
（二）触控交互皮影动画平台
该平台主要是利用带有触摸屏的手机、平板电脑等设备实现交互，代表平台如郭明豪等人开发的“影云平台”， 用户可以通过手指的触控，控制屏幕上皮影的运动，同时表演中还伴随有配乐、特效、字幕， 支持场景布局和切换。 这种方式除了能节约鼠标、键盘的成本和空间，而且人机交互性和用户参与性也更强。
（三）体感交互皮影动画平台
可以看出研究者在不停的改进数字皮影动画表演形式，尽量让用户做到如同真实世界一般，运用自身的表演达到操控皮影人物的动作。 因此人们自然而然的想到利用现在非常流行的人体动作识别设备作为交互手段，其代表平台如胡传彦等人开发的 “基于Kinect的皮影戏远程表演系统”， 该平台通过使用易于获取且功能强大的Kinect体感识别设备捕捉人体运动和声音来控制阴影图形的移动和场景的切换。 这种方式最接近真实的表演，并且上手简单，无需培训，代表了今后交互动画发展的方向。
二、交互皮影动画平台的构建
（一）平台建构原则
1.交互灵敏、高效
交互性是此平台的根本，因此在体感识别过程中必须要做到灵敏、实时。不能存在皮影人物反应迟缓、拖沓或者无反应的情况，平台应尽可以提供接近真实的表演体验，为用户提供舒适体验。
2.界面简单、易用
由于体感交互属于较新事物，操作都是靠手势识别完成，因此操作界面要友好、快捷，用户可以基本不用培训即可上手操作和运行。
3.设备易获取、安放
平台应该成本低廉，易于向大众推广和传播，设备的安置环境要求不高，易于搭建和放置。
4.网络传播与互动
平台应具备网络连接功能，便于固件的是升级和维护，同时允许多用户登录，可以实现多人本地或异地表演。
5.即时存储和播放
该平台应具有用户性能的音视频录制功能，并自动生成影戏播放的动画视频，供用户立即查看并快速方便地传播网络。
（二）平台架构
上图为平台的硬件构架图，首先体感识别器拾取表演者的运动，将骨骼和音频数据传输到您的计算机，并通过网络连接将其传输给其他表演者。在客户端，虚拟主机对数据进行加工处理，生成皮影动画。用户可以在本地单机完成操作，或通过网络连接与其他表演者一同操作。在多人参与的情形中，每个表演者都需要一台联网的计算机和一台体感识别设备，表演者在自己的屏幕上能实时看到表演场面。当然，也可以连接投影仪以实时显示投影屏幕上的表演者的图像。
三、交互皮影动画教育应用
该系统可应用于各类文化馆、博物馆以及任何多媒体教室，通过用户自己操作虚拟皮影角色，加深对皮影故事和传统文化的理解和体验。例如孔融让梨的故事，场景动画可以事先做好，只是孔融这个角色需要用户来扮演操作，最终完成整个故事，从而达到让用户参与感受动画故事人物的目的。具體功能可如下所示。
手势选择表演场景：登入交互界面用户首先要选取想扮演的人物和场景。这就好比戏剧的曲目，有多个曲目可供选择，不同的曲目人物和场景都不一样。
表演场景的开始与结束：选择好表演曲目后通过手势识别来控制剧本的开始或结束。
实现多人的同台表演：利用计算机网络技术，可以实现多人异地表演，将实时数据传输到网络服务器，然后投射到显示屏上观看。
现场编辑功能：可选择合适的背景音乐并自动播放。字幕可通过语音识别自动添加，同时自带场景特效。
表演视频自动生成并存储：在学生表演开始前可以选择录制功能，系统将记录整个表演过程，在表演结束后选择结束录制，系统自动生成多媒体文件并存储到指定位置。
四、结语
本文探讨了传统影戏艺术与交互技术的整合，使数字皮影更加生动，更容易为观众所接受。 同时利用互联网络实现皮影动画的快速推广和传播。 最后提出皮影交互技术应用于课堂教学的实施方案。只有让影戏艺术以新面孔和形式在新时代被群众喜爱，才能更好地继承和发展这一宝贵的文化遗产。
参考文献：
[1]余婕，梁瑾.剪影刻画——作为跨界民间综合造型艺术的皮影.兰州大学学报（社会科学版）.2013，41（5）.
[2高璐静，蔡建平.皮影动画中人物运动的特性分析与实现.计算机工程与设计.2010， 31（10）.
[3]张荻. Kinect应用领域的探讨.物流工程与管理.2012， 34（6）.
（泰山学院 山东 泰安 271000）