基于多媒体技术的传统民族文化与汉字的融合方法研究与设计

张天琳 郭世懿

摘要： 随着中国旅游业繁荣，时代发展，文明不断提高，民族民俗文化产品需要创新设计，本系统以unity为开发引擎，结合C#语言，再利用Ps、AI、Sai等制图软件进行UI设计与绘图，主要通过对民族民俗文化自然特征点的深入分析、挖掘和提炼设计元素，并结合运用增强现实中较为吸引人的展示方式，将民族传统民俗文化融入产品设计中。

关键词：自然特征;增强现实;多媒体; Android ;Unity

中图分类号： TP311        文献标识码：A

文章编号：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

根据目前中国科技发展的繁荣景象，时代在不断发展的同时，文明也随之不断提高，大量的国外游客前往中国旅游观光，这使得人们对于传统民俗文化创意产品的需求大幅提升。目前市面上的民俗文化创意产品数量较少，形式不多，其艺术形式仍然停留在未被设计加工过的原始阶段。我们将各民族传统文化和汉字相结合，甄选和提炼出最具代表性的几个民俗文化元素;本系统以Unity为开发引擎，结合C#语言，先用矩阵法从民俗文化元素和产品载体两个维度，探寻无穷设计点，创作出以“文化元素+产品载体”的系列化产品。最后通过运用增强现实，将设计作品与设计素材实物融合一起，以一种较为吸引人的方式向人们展示出来。这种少数民族民俗文化产品创新设计的新方法，促进了少数民族民俗文化的传承和文化创意产业的发展，为我国文化创意产业的发展和丰富提供强大的支持。

2 研究背景及研究内容

习近平在党的十九大报告中指出：“文化是一个国家、一个民族的灵魂。文化兴国运兴，文化强民族强。没有高度的文化自信，没有文化的繁荣昌盛，就没有中华民族的伟大复兴。要坚持中国特色社会主义文化发展道路，激发全民族文化创新创造活力，建设社会主义文化强国。” 系统通过将民族文化与创意产业相结合，不仅能够繁荣中国特色社会主义文化，而且还能够有效提高产品附加值。民族文化产品创新设计既促进了区域经济的发展，又是民俗文化保护和传承的重要手段，对城市美化、宣传城市地域文明和重塑城市新形象也起到了积极的作用。除了基本的登录注册和用户个人信息的设置功能，系统利用矩阵方法提取特征元素，选取合适的汉字进行匹配，再利用三维注册技术、跟踪技术识别元素和汉字中的自然特征点，识别出提前预设好的特征实物，即利用增強现实的特殊效果展示出来。

系统以计算机视觉、计算机图形学、人机交互、多媒体技术等多个理论为基础，研究增强现实在移动智能终端中的实时识别视频流中特征点，将特征点与待增强图像进行匹配，相机跟踪及虚拟物体渲染，利用增强现实技术将汉字虚拟特征信息叠加显示到真实物体恰当位置处，使得用户能够在人机交互的基础上进行人与虚拟物体和真实环境的完美融合，从而激发更多的创作灵感以及给用户带来更好的视觉体验。

3 系统设计与实现

3.1 系统开发平台和工具

系统的开发及运行环境在现有的计算机系统上都可以开展。

1）开发工具：Visual Studio，Android SKD，jdk1.8，VuforiaSDK;2）操作系统：Win10/Win8操作系统;3）运行平台：Android;4）编程语言：C#;5）基础架构：C/S;6）数据库：MySQL。

3.2 系统总体设计

主要对需要设计文创作品以及已创作出文创作品的群体进行调研分析。对于需要设计文创作品但缺乏灵感的群体来说，需要了解创作作品的素材的背景、相关元素、精神含义等信息，可以在系统内搜索更多相关信息，以便激发创作灵感并挑选出合适的元素;对于已创作出作品的群体，可以在系统内添加自己的作品信息和元素信息，系统会返回对应的背景和含义等信息，用户利用系统内的实景体验功能，用手机摄像头扫描之前对应添加信息的汉字，在系统识别汉字成功后将作品和相关实物一起呈现在用户面前，让人们欣赏作品的同时可以更好地理解作品的背后含义。系统功能模块简图如图1所示。

3.3 系统实现

3.3.1  前端展示页面

前端展示页面的UI均在Unity内设计排版，利用Unity原生组件搭建，项目的前端UI设计、后台管理员权限等功能均使用Unity进行开发编译，尽量减少与其他开发软件的对接与调用，避免开发软件与Unity的版本兼容问题。最大的降低项目代码编译错误的出现。而Unity的原生组件也远远满足交互式的动态展示，界面内的动态按钮为界面热点设计，点击可以获得对应的文字或者图片介绍;主菜单共有5个页面，用户可滑动页面进行切换，方便用户对于每个功能场景的功能有简单的认识;主菜单页面连接各个对应功能场景，为了给用户流畅美观的使用体验，系统内设有每次切换页面淡入淡出效果，让用户切换页面时感觉舒适，不至于过于突兀。

3.3.2  用户管理模块

用户分为两类：普通用户、系统管理员。通过Unity对本地MySQL数据库的连接，对普通用户的账号密码进行操作。用户注册时对账号密码无格式要求，密码默认不隐藏。用户登录时密码为隐藏状态。借助Unity自身的InputField组件完成。点击按钮获取用户注册时填写的账号密码。登录账号输入错误，系统提示“账号不存在！”;登录密码输入错误，系统提示“密码错误请重新输入！”。

普通用户可在InputField组件内填写账号和密码，密码填写时为隐藏状态。已有账号的用户直接输入账号和密码，点击登录，即可进入到系统首页。用户若没有账号可点击Start下方的“New Her？Sign up”按钮跳转到普通用户注册的Register页面进行注册。注册成功后可返回Start场景。输入账号和密码，点击登录，即可进入到系统首页。注册成功，系统提示“注册成功！”;注册账号存在，系统提示“账号已存在！”。

管理员登录进入管理员界面，可在管理界面对普通用户的账号信息进行一系列操作，例如：添加普通用户账号，删除普通用户账号，修改普通用户账号密码以及查询普通用户账号信息等。

3.3.3  增强现实模块

实景体验为Play场景，用户通过识别预设图片或者符合系统自然特征点密度的实物即可，识别成功后，用户通过点击模型提示位置触发虚拟按钮进行对识别出的实物模型进行隐藏显示操作。该场景功能在于通过对虚拟按钮进行二次开发，让用户触发虚拟按钮触发预设操作。管理员则可以在后台添加可识别的汉字对象并添加相应的信息。

3.3.4  产品展示模块

产品展示模块中，继续探索可跳转到Show场景，设置摄像机旋转角度为15度到90度，摄像机缩放倍数范围为3.5到8倍。用户可通过单指及双指操控摄像机角度观察展示模型。场景内设有返回菜单界面按钮以及继续探索按钮，点击即可切换到相应场景。

3.3.5 其他模块

前端展示模块中的UI均在Unity内设计排版，利用Unity原生组件搭建，普通用户可在InputField组件内填写账号和密码，密码填写时为隐藏状态。已有账号的用户直接登录即可，若没有账号可点击Start下方的“New Her？Sign up”按钮跳转到普通用户注册的Register页面进行注册。注册成功后可返回Start場景登录。

个性化定制模块中，用户点击个性化定制跳转到Tu场景，用户可在该场景对已有文化元素进行即时涂鸦，为了让有突发灵感的创作者可以马上创作出自己独一无二的作品。

4 结论

通过本次对传统文化设计的增强现实系统的开发，我意识到以往有关于增强现实的手机应用大部分集中在游戏领域，忽视了增强现实在人们生活中的中重要价值，曲解了增强现实存在的部分意义，使增强现实技术多展示为娱乐性，没有将其真正发挥在便于民、利于民的地方。而本项目则针对当代人们的需求设计，将增强现实带到人们生活当中去，开发出真正便捷于民的应用。

参考文献：

[1] 谢振超，黄俊，张磊，等.基于自然特征的移动增强现实注册算法[J].信息技术与网络安全，2018（5）：71-74，83.

[2] 郑攀.基于SURF算法的AR名片识别系统[D].北京：北京邮电大学，2019.

[3] 李轩.基于Android的增强现实博物馆导览系统的设计与实现[D].武汉：华中科技大学，2019.

[4] 胡建忠.基于图像识别的增强现实学习辅助软件设计[J].机械工程与自动化，2018（3）：38-40.

【通联编辑：唐一东】