張?zhí)炝? 郭世懿

摘要： 隨著中國旅游業(yè)繁榮，時代發(fā)展，文明不斷提高，民族民俗文化產(chǎn)品需要創(chuàng)新設(shè)計，本系統(tǒng)以unity為開發(fā)引擎，結(jié)合C#語言，再利用Ps、AI、Sai等制圖軟件進行UI設(shè)計與繪圖，主要通過對民族民俗文化自然特征點的深入分析、挖掘和提煉設(shè)計元素，并結(jié)合運用增強現(xiàn)實中較為吸引人的展示方式，將民族傳統(tǒng)民俗文化融入產(chǎn)品設(shè)計中。

關(guān)鍵詞：自然特征;增強現(xiàn)實;多媒體; Android ;Unity

中圖分類號： TP311 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）33-0208-02

Abstract： With the prosperity of China's tourism industry， the development of the times， and the continuous improvement of civilization， national folk cultural products need innovative design. This system uses Unity as the development engine， combined with C # language， and then uses Ps， AI， Sai and other graphics software for UI design. And drawing， mainly through the in-depth analysis of the natural characteristics of national folk culture， mining and refining design elements， combined with the use of augmented reality more attractive display methods， the integration of national traditional folk culture into product design.

Key words： Natural features;Augmented Reality;Multimedia; Android; Unity

1 背景

根據(jù)目前中國科技發(fā)展的繁榮景象，時代在不斷發(fā)展的同時，文明也隨之不斷提高，大量的國外游客前往中國旅游觀光，這使得人們對于傳統(tǒng)民俗文化創(chuàng)意產(chǎn)品的需求大幅提升。目前市面上的民俗文化創(chuàng)意產(chǎn)品數(shù)量較少，形式不多，其藝術(shù)形式仍然停留在未被設(shè)計加工過的原始階段。我們將各民族傳統(tǒng)文化和漢字相結(jié)合，甄選和提煉出最具代表性的幾個民俗文化元素;本系統(tǒng)以Unity為開發(fā)引擎，結(jié)合C#語言，先用矩陣法從民俗文化元素和產(chǎn)品載體兩個維度，探尋無窮設(shè)計點，創(chuàng)作出以“文化元素+產(chǎn)品載體”的系列化產(chǎn)品。最后通過運用增強現(xiàn)實，將設(shè)計作品與設(shè)計素材實物融合一起，以一種較為吸引人的方式向人們展示出來。這種少數(shù)民族民俗文化產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的新方法，促進了少數(shù)民族民俗文化的傳承和文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為我國文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和豐富提供強大的支持。

2 研究背景及研究內(nèi)容

習(xí)近平在黨的十九大報告中指出：“文化是一個國家、一個民族的靈魂。文化興國運興，文化強民族強。沒有高度的文化自信，沒有文化的繁榮昌盛，就沒有中華民族的偉大復(fù)興。要堅持中國特色社會主義文化發(fā)展道路，激發(fā)全民族文化創(chuàng)新創(chuàng)造活力，建設(shè)社會主義文化強國?！?系統(tǒng)通過將民族文化與創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，不僅能夠繁榮中國特色社會主義文化，而且還能夠有效提高產(chǎn)品附加值。民族文化產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計既促進了區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，又是民俗文化保護和傳承的重要手段，對城市美化、宣傳城市地域文明和重塑城市新形象也起到了積極的作用。除了基本的登錄注冊和用戶個人信息的設(shè)置功能，系統(tǒng)利用矩陣方法提取特征元素，選取合適的漢字進行匹配，再利用三維注冊技術(shù)、跟蹤技術(shù)識別元素和漢字中的自然特征點，識別出提前預(yù)設(shè)好的特征實物，即利用增強現(xiàn)實的特殊效果展示出來。

系統(tǒng)以計算機視覺、計算機圖形學(xué)、人機交互、多媒體技術(shù)等多個理論為基礎(chǔ)，研究增強現(xiàn)實在移動智能終端中的實時識別視頻流中特征點，將特征點與待增強圖像進行匹配，相機跟蹤及虛擬物體渲染，利用增強現(xiàn)實技術(shù)將漢字虛擬特征信息疊加顯示到真實物體恰當(dāng)位置處，使得用戶能夠在人機交互的基礎(chǔ)上進行人與虛擬物體和真實環(huán)境的完美融合，從而激發(fā)更多的創(chuàng)作靈感以及給用戶帶來更好的視覺體驗。

3 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)開發(fā)平臺和工具

系統(tǒng)的開發(fā)及運行環(huán)境在現(xiàn)有的計算機系統(tǒng)上都可以開展。

1）開發(fā)工具：Visual Studio，Android SKD，jdk1.8，VuforiaSDK;2）操作系統(tǒng)：Win10/Win8操作系統(tǒng);3）運行平臺：Android;4）編程語言：C#;5）基礎(chǔ)架構(gòu)：C/S;6）數(shù)據(jù)庫：MySQL。

3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計

主要對需要設(shè)計文創(chuàng)作品以及已創(chuàng)作出文創(chuàng)作品的群體進行調(diào)研分析。對于需要設(shè)計文創(chuàng)作品但缺乏靈感的群體來說，需要了解創(chuàng)作作品的素材的背景、相關(guān)元素、精神含義等信息，可以在系統(tǒng)內(nèi)搜索更多相關(guān)信息，以便激發(fā)創(chuàng)作靈感并挑選出合適的元素;對于已創(chuàng)作出作品的群體，可以在系統(tǒng)內(nèi)添加自己的作品信息和元素信息，系統(tǒng)會返回對應(yīng)的背景和含義等信息，用戶利用系統(tǒng)內(nèi)的實景體驗功能，用手機攝像頭掃描之前對應(yīng)添加信息的漢字，在系統(tǒng)識別漢字成功后將作品和相關(guān)實物一起呈現(xiàn)在用戶面前，讓人們欣賞作品的同時可以更好地理解作品的背后含義。系統(tǒng)功能模塊簡圖如圖1所示。

3.3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.3.1 ?前端展示頁面

前端展示頁面的UI均在Unity內(nèi)設(shè)計排版，利用Unity原生組件搭建，項目的前端UI設(shè)計、后臺管理員權(quán)限等功能均使用Unity進行開發(fā)編譯，盡量減少與其他開發(fā)軟件的對接與調(diào)用，避免開發(fā)軟件與Unity的版本兼容問題。最大的降低項目代碼編譯錯誤的出現(xiàn)。而Unity的原生組件也遠遠滿足交互式的動態(tài)展示，界面內(nèi)的動態(tài)按鈕為界面熱點設(shè)計，點擊可以獲得對應(yīng)的文字或者圖片介紹;主菜單共有5個頁面，用戶可滑動頁面進行切換，方便用戶對于每個功能場景的功能有簡單的認識;主菜單頁面連接各個對應(yīng)功能場景，為了給用戶流暢美觀的使用體驗，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有每次切換頁面淡入淡出效果，讓用戶切換頁面時感覺舒適，不至于過于突兀。

3.3.2 ?用戶管理模塊

用戶分為兩類：普通用戶、系統(tǒng)管理員。通過Unity對本地MySQL數(shù)據(jù)庫的連接，對普通用戶的賬號密碼進行操作。用戶注冊時對賬號密碼無格式要求，密碼默認不隱藏。用戶登錄時密碼為隱藏狀態(tài)。借助Unity自身的InputField組件完成。點擊按鈕獲取用戶注冊時填寫的賬號密碼。登錄賬號輸入錯誤，系統(tǒng)提示“賬號不存在！”;登錄密碼輸入錯誤，系統(tǒng)提示“密碼錯誤請重新輸入！”。

普通用戶可在InputField組件內(nèi)填寫賬號和密碼，密碼填寫時為隱藏狀態(tài)。已有賬號的用戶直接輸入賬號和密碼，點擊登錄，即可進入到系統(tǒng)首頁。用戶若沒有賬號可點擊Start下方的“New Her？Sign up”按鈕跳轉(zhuǎn)到普通用戶注冊的Register頁面進行注冊。注冊成功后可返回Start場景。輸入賬號和密碼，點擊登錄，即可進入到系統(tǒng)首頁。注冊成功，系統(tǒng)提示“注冊成功！”;注冊賬號存在，系統(tǒng)提示“賬號已存在！”。

管理員登錄進入管理員界面，可在管理界面對普通用戶的賬號信息進行一系列操作，例如：添加普通用戶賬號，刪除普通用戶賬號，修改普通用戶賬號密碼以及查詢普通用戶賬號信息等。

3.3.3 ?增強現(xiàn)實模塊

實景體驗為Play場景，用戶通過識別預(yù)設(shè)圖片或者符合系統(tǒng)自然特征點密度的實物即可，識別成功后，用戶通過點擊模型提示位置觸發(fā)虛擬按鈕進行對識別出的實物模型進行隱藏顯示操作。該場景功能在于通過對虛擬按鈕進行二次開發(fā)，讓用戶觸發(fā)虛擬按鈕觸發(fā)預(yù)設(shè)操作。管理員則可以在后臺添加可識別的漢字對象并添加相應(yīng)的信息。

3.3.4 ?產(chǎn)品展示模塊

產(chǎn)品展示模塊中，繼續(xù)探索可跳轉(zhuǎn)到Show場景，設(shè)置攝像機旋轉(zhuǎn)角度為15度到90度，攝像機縮放倍數(shù)范圍為3.5到8倍。用戶可通過單指及雙指操控攝像機角度觀察展示模型。場景內(nèi)設(shè)有返回菜單界面按鈕以及繼續(xù)探索按鈕，點擊即可切換到相應(yīng)場景。

3.3.5 其他模塊

前端展示模塊中的UI均在Unity內(nèi)設(shè)計排版，利用Unity原生組件搭建，普通用戶可在InputField組件內(nèi)填寫賬號和密碼，密碼填寫時為隱藏狀態(tài)。已有賬號的用戶直接登錄即可，若沒有賬號可點擊Start下方的“New Her？Sign up”按鈕跳轉(zhuǎn)到普通用戶注冊的Register頁面進行注冊。注冊成功后可返回Start場景登錄。

個性化定制模塊中，用戶點擊個性化定制跳轉(zhuǎn)到Tu場景，用戶可在該場景對已有文化元素進行即時涂鴉，為了讓有突發(fā)靈感的創(chuàng)作者可以馬上創(chuàng)作出自己獨一無二的作品。

4 結(jié)論

通過本次對傳統(tǒng)文化設(shè)計的增強現(xiàn)實系統(tǒng)的開發(fā)，我意識到以往有關(guān)于增強現(xiàn)實的手機應(yīng)用大部分集中在游戲領(lǐng)域，忽視了增強現(xiàn)實在人們生活中的中重要價值，曲解了增強現(xiàn)實存在的部分意義，使增強現(xiàn)實技術(shù)多展示為娛樂性，沒有將其真正發(fā)揮在便于民、利于民的地方。而本項目則針對當(dāng)代人們的需求設(shè)計，將增強現(xiàn)實帶到人們生活當(dāng)中去，開發(fā)出真正便捷于民的應(yīng)用。

參考文獻：

[1] 謝振超，黃俊，張磊，等.基于自然特征的移動增強現(xiàn)實注冊算法[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2018（5）：71-74，83.

[2] 鄭攀.基于SURF算法的AR名片識別系統(tǒng)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2019.

[3] 李軒.基于Android的增強現(xiàn)實博物館導(dǎo)覽系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2019.

[4] 胡建忠.基于圖像識別的增強現(xiàn)實學(xué)習(xí)輔助軟件設(shè)計[J].機械工程與自動化，2018（3）：38-40.

【通聯(lián)編輯：唐一東】