朱茂林 汪曉春

摘 要：京劇臉譜是京劇人物角色的面部繪畫，是中國(guó)傳統(tǒng)文化中最經(jīng)典、最具代表性的文化藝術(shù)，具有很濃厚的民族精神和時(shí)代感。本文通過(guò)臉譜的色彩和紋樣圖案特征提取，完成臉譜的數(shù)字化采集，同時(shí)通過(guò)構(gòu)建臉譜的語(yǔ)義詞包，實(shí)現(xiàn)基于語(yǔ)義詞包的臉譜再設(shè)計(jì)。對(duì)于臉譜的數(shù)字化研究，將對(duì)臉譜文化的保護(hù)、傳承和發(fā)展有深遠(yuǎn)的意義。

關(guān)鍵詞：圖像識(shí)別；語(yǔ)義詞包；京劇臉譜；色彩

0 引言

民族文化指各民族在其歷史發(fā)展過(guò)程中創(chuàng)造和發(fā)展起來(lái)的具有本民族特點(diǎn)的文化。民族文化體現(xiàn)了一個(gè)民族的歷史足跡，是一個(gè)民族智慧的表現(xiàn)，是一個(gè)民族發(fā)展壯大的基礎(chǔ)。但民族文化的發(fā)展需具備一定的條件，因?yàn)槿魏我环N文化，要流傳下來(lái)，要發(fā)展下去，必須借助一定的載體，而文化需借助文化載體。[1]

中國(guó)京劇臉譜文化博大精深，而臉譜的彩妝運(yùn)用之妙更是存乎一心。臉譜是中國(guó)戲曲內(nèi)獨(dú)有的，不同于其他國(guó)家任何戲劇的化妝。戲曲臉譜有著獨(dú)特的迷人魅力。從戲劇的角度來(lái)講，它是性格化的；從美術(shù)的角度來(lái)看，它是圖案式的。在漫長(zhǎng)的歲月里，戲曲臉譜隨著戲曲的孕育成熟，逐漸形成，并以譜式的方法相對(duì)固定下來(lái)。伴隨著時(shí)代的推移、社會(huì)生活的更新和人類生存方式、生存狀態(tài)的變化，要弘揚(yáng)京劇臉譜，必須要不斷創(chuàng)新文化載體，更符合時(shí)代背景的文化載體才能更好地促進(jìn)京劇臉譜的發(fā)展。

本文探討實(shí)現(xiàn)關(guān)于京劇臉譜數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)，包括基于顏色和紋理特征的臉譜內(nèi)容提取，基于臉譜的語(yǔ)義詞包構(gòu)建以及基于語(yǔ)義詞包的臉譜再設(shè)計(jì)，提升民族文化傳承方式等。

1 相關(guān)工作

國(guó)外在文化資源的數(shù)字化研究最早可追溯至R. Fielding于1965年首次出版的《The technique of special-effects cinematography》，該書主要闡釋了如何在電影、動(dòng)畫電影中創(chuàng)作專業(yè)視覺(jué)效果等問(wèn)題。在數(shù)字化時(shí)代，這些傳統(tǒng)的特效技巧成為后世文化資源數(shù)字化展示與傳播、虛擬體驗(yàn)等的重要借鑒。[2]J.Gomez-Lahoz和D. Gonzalez-Aguilera（2009）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種低成本的、靈活的、自動(dòng)化水平較高的數(shù)字化系統(tǒng)，用于虛擬考古遺址的建模。[3]H. Balk和L.Ploeger（2009）的研究，首次解決了許多圖書館所面臨的大批量歷史印刷資料掃描件的全特征電子文本轉(zhuǎn)換問(wèn)題，并在最少人工干預(yù)的前提下顯著改善了用戶的可訪問(wèn)性。[4]20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)數(shù)字文化遺產(chǎn)主要是對(duì)古代遺址、古建筑、石窟、壁畫、雕塑以及文學(xué)為代表的文化遺產(chǎn)和音樂(lè)、戲曲、民族民間習(xí)俗和其他非物質(zhì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行數(shù)字化復(fù)制和挖掘，取得了重要成果，同時(shí)國(guó)內(nèi)許多學(xué)者將當(dāng)前流行的數(shù)字化技術(shù)引入中華文化資源上，進(jìn)行了諸多嘗試和總結(jié)，提出了一系列創(chuàng)新性、改進(jìn)性的新技術(shù)與算法。其中，路遙等（2005）提出了一套虛擬旅游系統(tǒng)體系，著重分析了人機(jī)界面、網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)等關(guān)鍵技術(shù)。[5]楊安祺和殷耀文（2006）利用虛擬現(xiàn)實(shí)的建模語(yǔ)言VRML在VrmlPad上建立了一個(gè)類似于博物館的全景3D模型，把真實(shí)的秦鄭國(guó)渠虛擬成計(jì)算機(jī)中的三維世界，并實(shí)現(xiàn)了虛擬漫游和網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)。[6]

2 京劇臉譜的數(shù)字化設(shè)計(jì)

2.1 基于顏色和紋理特征的臉譜內(nèi)容提取

京劇臉譜的數(shù)字化設(shè)計(jì)首先是對(duì)現(xiàn)存京劇臉譜的數(shù)字化采集，主要是兩大類數(shù)據(jù)的提?。侯伾图y理特征。京劇臉譜是戲曲臉譜中用色最多的劇種，以豐富想象和夸張的手法，突出劇目中復(fù)雜的人物形象。臉譜主色一般象征某個(gè)人物的品質(zhì)、性格和氣度等，通常紅色的代表忠勇、正直；黑色的代表勇猛、直爽；白色代表奸詐、狠毒、陰險(xiǎn)等。京劇臉譜的圖案也非常豐富，常以蝙蝠、燕翼、蝶翅等為圖案勾眉眼面頰，結(jié)合夸張的鼻窩、嘴窩來(lái)刻畫面部的表情。開朗樂(lè)觀的臉譜總是舒眉展眼，悲傷或暴戾的臉譜多是曲眉合目。每個(gè)部位的圖案變化多端，有規(guī)律而無(wú)定論。

京劇臉譜講究形式感，在變化多端中仍有規(guī)范可循，其具體表現(xiàn)就是譜式的豐富多彩，同一臉譜也有不同的譜式歸屬。譜式雖多但性質(zhì)無(wú)非兩類：一是基本譜式，可從構(gòu)圖和用色特點(diǎn)上加以區(qū)分，每一種基本譜式均為若干角色所用；一是角色譜式，即在刻畫角色上取得觀眾普遍認(rèn)同者。兩者呈交錯(cuò)狀態(tài)。

根據(jù)現(xiàn)存臉譜的創(chuàng)造過(guò)程和特點(diǎn)，我們將臉譜進(jìn)行一定規(guī)格的數(shù)字化編碼，以便于在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)及其他相關(guān)操作。通過(guò)譜式的劃分、臉部關(guān)鍵圖案的劃分以及臉譜色彩的整理，形成臉譜的基本數(shù)字化格式，其中譜式為整臉和三塊瓦臉等，圖案則是根據(jù)眉、眼、鼻、口、額等部位的圖案，色彩為類別和技法，類別包含主色、副色、界色、襯色等，技法包含揉臉、抹臉和勾臉等。

臉譜的數(shù)字化采集主要采用圖像識(shí)別，通過(guò)臉譜色塊和臉譜關(guān)鍵位置的紋理圖案提取，實(shí)現(xiàn)臉譜的數(shù)字化存儲(chǔ)。臉譜每個(gè)色塊都有對(duì)應(yīng)的顏色語(yǔ)義，同樣基于特定的歷史文化背景，臉譜藝術(shù)家為了藝術(shù)的表現(xiàn)力，會(huì)創(chuàng)作相應(yīng)角色的紋樣圖案。將現(xiàn)存臉譜的紋樣圖案進(jìn)行數(shù)字化整理和存儲(chǔ)，將會(huì)為后期的臉譜藝術(shù)家提供可靠的藝術(shù)借鑒和參考，同時(shí)對(duì)于臉譜文化的傳承也起到了相當(dāng)大的作用。臉譜的分析主要根據(jù)色塊比和圖案樣式，如荊軻的臉譜，譜式為三塊瓦臉，臉譜圖案有匕首紋（代表刺客的身份），其中紅色占據(jù)臉譜的65%面積（紅色代表英勇正義），白色占據(jù)35%（代表奸詐多謀），黑色占據(jù)25%（代表剛直果斷），黃色占據(jù)8%（代表勇猛殘暴）。

2.2 基于臉譜的語(yǔ)義詞包構(gòu)建

基于臉譜的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化格式，我們通過(guò)構(gòu)建臉譜的語(yǔ)義詞包，完成臉譜的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字處理。主要是通過(guò)兩種方式完成臉譜詞包庫(kù)的建立，一種是基于一定數(shù)量的人工手工錄入，完成臉譜數(shù)字化格式的基本原型；另一種是計(jì)算機(jī)在臉譜數(shù)字化格式的基本原型上，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)完成詞包的智能化錄入。

按照前面設(shè)置的臉譜數(shù)字化格式，完成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，通過(guò)手工錄入和機(jī)器學(xué)習(xí)的模式實(shí)現(xiàn)臉譜數(shù)據(jù)庫(kù)的豐富和完整。同時(shí)構(gòu)建對(duì)應(yīng)臉譜的語(yǔ)義描述和臉譜對(duì)比，將臉譜的差異進(jìn)行可視化對(duì)比，如趙高與曹操兩者的評(píng)價(jià)在史書上有很多相似的地方，但因?yàn)閭€(gè)體在不同年代所處的階級(jí)以及作為等，又有很多的差異性。例如，趙高的眉為奸眉，而曹操的為凝眉（代表工于心計(jì)等），而譜式都是白色整臉，白臉是兩者在后人的總體評(píng)價(jià)中趨于同一大類的人物。

2.3 基于語(yǔ)義詞包的臉譜再設(shè)計(jì)

通過(guò)臉譜的圖案處理，按照臉譜數(shù)字化規(guī)格在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)臉譜的數(shù)據(jù)，并與經(jīng)過(guò)大量機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建的臉譜詞包數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行索引匹配，形成臉譜的再設(shè)計(jì)平臺(tái)，用戶可以根據(jù)現(xiàn)有的臉譜數(shù)據(jù)，構(gòu)建對(duì)應(yīng)性格的角色臉譜。

構(gòu)建臉譜的基本流程：首先描述臉譜角色的主性格、次性格、二次性格、身份和階級(jí)屬性等；然后根據(jù)相關(guān)的史料記載，提取相應(yīng)的關(guān)鍵字，對(duì)角色性格進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化和描述，自動(dòng)計(jì)算機(jī)根據(jù)用戶給定的這一系列數(shù)據(jù)，生產(chǎn)符合這些指標(biāo)的臉譜，計(jì)算機(jī)完成初步的臉譜去重和篩選；用戶再根據(jù)臉譜的美觀度，對(duì)臉譜進(jìn)行二次的人工篩選，選擇覺(jué)得合適的臉譜；系統(tǒng)將會(huì)記錄下所有用戶的選擇過(guò)程，根據(jù)用戶的選擇結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄，并根據(jù)記錄生產(chǎn)相應(yīng)的用戶篩選指標(biāo)，經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的用戶樣本數(shù)據(jù)收集后，將會(huì)作為系統(tǒng)后續(xù)臉譜生成和提供的相應(yīng)參考指標(biāo)。

3 京劇臉譜的數(shù)字化應(yīng)用

3.1 基于體感的臉譜展示系統(tǒng)

運(yùn)動(dòng)捕捉是能夠精確記錄人體各部位在三維空間中運(yùn)動(dòng)的一種技術(shù)。運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)不僅包括可以捕捉人體大幅度動(dòng)作（如四肢和頭部的動(dòng)作）的全身運(yùn)動(dòng)捕捉，也包括可以捕捉手部動(dòng)作的手勢(shì)捕捉和面部動(dòng)作的表情捕捉。[7]基于體感的臉譜展示應(yīng)用，主要是通過(guò)體感設(shè)備捕捉用戶交互手勢(shì)，計(jì)算機(jī)攝像頭識(shí)別用戶面部特征點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)臉譜的繪制和個(gè)性化展示。該應(yīng)用可用于實(shí)體博物館的數(shù)字化展示以及臉譜的文化傳承和普及。

3.2 基于面部投影的臉譜展示

基于面部投影的臉譜展示主要運(yùn)用的是Omote虛擬化妝技術(shù)。Omote技術(shù)實(shí)際上是將實(shí)時(shí)跟蹤與投影映射技術(shù)相結(jié)合，首先運(yùn)用三維激光掃描創(chuàng)建一個(gè)準(zhǔn)確的臉部模型，模型配有詳細(xì)的輪廓參數(shù)，然后在此基礎(chǔ)上加入圖樣或者是圖形動(dòng)畫，再在臉部的關(guān)鍵點(diǎn)裝上動(dòng)作追蹤器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圖像在臉部相應(yīng)位置的實(shí)時(shí)跟蹤投射。我們通過(guò)虛擬化妝技術(shù)，將已經(jīng)數(shù)字化的臉譜實(shí)時(shí)繪制在用戶的面部，也可以顯示用戶創(chuàng)建的個(gè)性臉譜，在展示的過(guò)程中，讓用戶不僅能夠看到最終的臉譜效果，也可以重現(xiàn)臉譜的繪制每一個(gè)流程。這樣的展示方式，區(qū)別于傳統(tǒng)的展示方式，讓用戶對(duì)臉譜的文化更加感興趣。

4 結(jié)語(yǔ)

本文提出了基于臉譜的顏色與紋樣圖案特征提取實(shí)現(xiàn)臉譜的數(shù)字化采集，同時(shí)通過(guò)人工手動(dòng)錄入和機(jī)器學(xué)習(xí)的方式實(shí)現(xiàn)臉譜語(yǔ)義詞包的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)基于臉譜語(yǔ)義詞包的臉譜再設(shè)計(jì)，借由移動(dòng)端和網(wǎng)頁(yè)端應(yīng)用實(shí)現(xiàn)用戶的個(gè)性化臉譜繪制。通過(guò)這種數(shù)字化的方式，完成臉譜的保護(hù)和傳承，具有深遠(yuǎn)的意義和影響。最后，基于臉譜的數(shù)字化應(yīng)用延伸出基于體感的臉譜展示與基于面部投影的臉譜展示，實(shí)現(xiàn)臉譜數(shù)字化后的具體應(yīng)用展示，為臉譜的展示和商業(yè)化運(yùn)作提供了良好的示范作用。

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