延川布堆画牡丹花纹样因子提取模型及应用

詹秦川 赵珍珍

摘要： 研究蕴含于布堆画十二生肖中的牡丹花纹样因子提取模型，科学合理地挖掘与提炼具有特色的牡丹花纹样因子，并结合实例验证该方法的可行性。整理与分析布堆画文化资料，选取十二生肖作品作为样本;构建基于样本的牡丹花纹样因子提取模型，通过对样本中牡丹花纹样形态进行层次结构的定量分析和对样本中牡丹花色彩进行像素化处理的定性分析，完成牡丹花典型纹样因子的提取。最后对布堆画十二生肖中典型牡丹花纹样的提取应用，验证了该提取模型的有效性，不仅提升设计对象的文化内涵，同时促进布堆画文化的传承和发展。

关键词： 延川布堆画;非物质文化遗产;牡丹花纹样;纹样形态;层次分析;纹样色彩

中图分类号： TS941.2文献标志码： B文章编号： 10017003（2020）01010107

引用页码： 011301DOI： 10.3969/j.issn.10017003.2020.01.017

Extraction model and application of peony pattern factor in Yanchuan cloth stacking painting

ZHAN Qinchuan， ZHAO Zhenzhen

Abstract： This paper studied the extraction model of peony flower pattern factors contained in Chinese zodiac cloth stacking paintings， scientifically and reasonably excavated and extracted characteristic peony flower pattern factors， and verified the feasibility of this method by combining examples. The cultural data of Chinese cloth stacking paintings were sorted out and analyzed. Besides， the works of Chinese zodiac animals were selected as the samples to build the peony pattern factor extraction model based on the samples. Through quantitative analysis of the hierarchical structure of the flow pattern peony pattern and qualitative analysis of pixel processing of peony colors， the extraction of peony pattern factor was completed. At last， the clinical patterns of peony flowers in the Chinese zodiac in the cloth stacking painting was extracted and applied to verify the effectiveness of the extraction model. This paper not only improves the cultural connotation of the design object， but also promotes the inheritance and development of the cloth stacking painting culture.

Key words： Yanchuan cloth stacking painting; intangible cultural heritage; peony pattern; pattern morphology; hierarchical analysis; pattern color

國务院办公厅印发的《关于推进文化创意和设计服务与相关产业融合发展的若干意见》中，强调文化与设计的结合，依托文化资源丰富创意设计的内涵，创造高附加值的文化产品，促进文化遗产的传承和文化产业的可持续发展[1]。为更好地促进延川地区文化遗产的传承和发展，将非物质文化遗产布堆画融入创意产品设计中，利用布堆画文化提升创意产品的设计内涵，并借助创意产品设计弘扬布堆画文化，成为当下布堆画创新发展的新趋势。

延川布堆画是陕北人民在长期生活中创作实践所形成的极具地域文化特征的民间艺术，其中以牡丹花为装饰符号应用较广泛，寓意富贵吉祥、幸福美好。目前关于布堆画的研究大都停留在造型艺术、色彩语言、装饰符号等方面，而对布堆画牡丹花纹样因子提取方法研究尚未提及。因此，本文从设计因子角度寻求切入点，提取布堆画牡丹花纹样形态和色彩因子，并结合现代图形设计的方法创造性转化，设计出具有现代气息的图形，应用于创意产品设计中，强化创意产品与文化的结合，提升创意产品的文化内涵和吸引力，引发消费者产生情感共鸣[2]。

1研究现状

传统文化设计因子是一种特色鲜明的符号化视觉语言。它存在于大量的文化形态中，能迅速引起目标群体感知并产生文化认同感。文化设计因子的提取应用不仅能提升创意产品附加值，而且有利于传统文化的传承和发展。目前对于设计因子的研究，尚处于探索阶段。金心等[3]将资料进行整合构建分析图谱，提出一种基于用户感知和层次分析法的传统文化设计元素提取方法模型;刘丽萍等[4]以江南园林文化为研究对象，运用定性与定量相结合的方法进行设计因子提取;苟秉宸等[5]基于遗传理论提取半坡彩陶图案、色彩、形态文化基因，构建其文化风格基因库并进行应用。

综上所述，这些研究均针对不同对象采用不同方法提取其设计因子，为本文布堆画的设计因子提取提供了思路。因此，本文在深入分析现有设计因子提取方法基础上，构建布堆画牡丹花纹样因子提取模型，并将典型因子应用于布堆画创意产品丝巾设计，以验证该纹样因子提取及应用方法的可行性。

2研究框架

本文主要通过以下4个方面进行研究。1）资料收集：搜集与分析布堆画资料，选取布堆画十二生肖作为样本。2）纹样因子提取：基于布堆画十二生肖样本，构建牡丹花纹样因子提取模型，从形态、色彩两方面进行元素提取。其中，纹样形态部分，运用Canny算子提取牡丹花纹样形态因子，构建形态分析图谱。结合问卷调查和层次结构，选出典型形态因子;色彩提取部分，对牡丹花色彩图片像素化处理，提炼牡丹花图片色彩因子生成色彩因子库。3）纹样生成：将每类牡丹花中的典型纹样形态因子进行二次创作生成新的纹样基本形，并与该纹样色彩因子进行搭配，形成彩色纹样形态。4）实例论证：将典型因子应用于设计案例中，以验证其可行性。研究框架如图1所示。

3研究具体流程

3.1资料收集与分析

作为农桑文明产物的延川布堆画，是一种具有群体性艺术的传统民间美术，包含了深厚的历史文化积淀与内涵[6]。布堆画艺术造型的最初创意来源于民间的剪纸艺术，与其他各地剪纸艺术相比，具有鲜明的地域特征。布堆画艺术中人物动物形态概括且夸张、粗犷生动。为了传达民间艺人对生活的向往，人物动物形态常用花草植物装饰，寓意吉祥。布堆画在色彩搭配上讲求强烈浓郁、情感朴实真挚[7]，大多以红色为主，搭配绿色、红黄等互补色。

布堆画题材内容主要以人物和动物为主。其中，人物题材从内容类别上可分为神话传说、戏曲故事、民俗生活等[8]。神话传说包括后羿射日、牛郎织女等;对于戏曲人物的塑造多受陕北当地流行的秦腔影响，有抓髻娃娃、西王母等;信天游，即兴创作的“酸曲”则是陕北民俗生活最真实的写照，多用来表达农民的生活事儿，“山丹丹开花红艳艳、推磨”等创作题材都与信天游有关。动物题材主要以十二生肖为主要内容展开应用。

通过实地考察，与郭如林等民间艺人现场沟通，获取布堆画第一手资料;与民间艺人学习制作，加深对布堆画文化的感性认知;对比分析延川县现存布堆画作品，寻找布堆画典型题材。基于以上分析发现，布堆画文化蕴含丰富的文化基因，十二生肖为布堆画中题材最完善、特征最强、应用最广的作品，且生肖身体部分大都用牡丹花进行装饰，整体较统一。因此，本文通过选取十二生肖为样本，为构建基于十二生肖的牡丹花纹样分析图表奠定基础。

3.2纹样因子提取

布堆画十二生肖样本蕴含着丰富的文化基因，而文化基因中蕴含着大量的设计因子。它们既有较强的识别性，又能让受众产生深刻的认同感。纹样因子提取模型如图2所示。

3.2.1纹样形态因子提取

通过布堆画十二生肖样本的对比分析，发现艺人常用花草植物作为装饰符号丰富动物形象，寓意吉祥（表1）。其中，牡丹花为该样本中最显著的共性因子，常装饰生肖身体部位。因此，本文将牡丹花纹样作为对象，从生肖身体部分的牡丹花装饰元素入手，提取牡丹花纹样形态。但从中发现，生肖蛇和马身体中并未用牡丹花纹样装饰，所以可考虑从背景中选取最具特征的牡丹花形态予以替换。十二生肖牡丹花形态因子的提取过程，首先对牡丹花图片去背景处理，即选择牡丹花图片色彩范围，取样颜色后选中牡丹花，完成牡丹花提取;然后使用Canny算子對牡丹花图像滤波，提取牡丹花形态边界，如图3所示。

Canny算子是一个多级边缘检测算法。该算法主要流程为：一是降噪，即对原始图像与高斯平滑模板作卷积，消除原始图像噪声得到新图像。二是寻找梯度，运用Canny算法中的4个mask检测水平、垂直、对角线方向的边缘，寻找图像中每个点亮度梯度图及亮度梯度的方向。三是跟踪边缘，运用Canny滞后阈值（高阈值与低阈值）跟踪图像边缘。

本文运用Canny算子提取牡丹花形态具体过程为：首先，将牡丹花图像文件转化为double类型的灰度图;其次，使用高斯滤波消除牡丹花图像噪声;再次，通过计算牡丹花图像像素点的梯度值，对求得的牡丹花边界点进行非极大值抑制;最后，使用牡丹花图像的灰度值方图确定边界灰度范围，求得最终牡丹花图像边界。通过提取十二生肖身体部分牡丹花纹样形态，完成纹样形态分析图谱的构建（表2）。

基于上述认识，查阅牡丹花相关资料，结合样本中的牡丹花纹样深入分析，并邀请30名设计专业的学生与10名有经验的布堆画传承人填写问卷调查，分析影响牡丹花视觉形态主要因素。通过调查结果得知，影响十二生肖样本中牡丹花视觉形态主要因素有花瓣形态、花瓣层数、花瓣角度和花蕊形态。然后，请受访者选择他们认为重要的一个或多个影响因素，并依据主要影响因素对十二生肖牡丹花形态分类（表3）。

从表3可以看出，影响牡丹花形态的主要因素是花瓣层数。依据牡丹花花瓣层数分类标准，可将样本中的牡丹花分为三类。单瓣型牡丹花以一个花瓣为基本单元形，花瓣外轮廓节奏感变化均匀;重瓣型牡丹花则以两个花瓣堆叠为基本形，花瓣形态较为饱满;千瓣型牡丹花是以三个花瓣或三个花瓣以上堆叠形成的一个大型花瓣，花瓣层数较多、形态更为丰富、圆滑（表4）。

从表4可得出，每类牡丹花形态中，花瓣形态各异、数量较多，典型因子很难提取。因此，运用层次结构对每类牡丹花中的形态因子进行权重分析，选取典型形态因子。

首先需要建立递阶层次结构（图4）。其中，目标层A为布堆画每类牡丹花纹样典型形态因子提取;中间层B为牡丹花形态分类类别，分别为单瓣型、重瓣型和千瓣型;最低层C为每类牡丹花细分后的每个形态。

其次根据图4对同层因子构建比较判断矩阵。判断矩阵A=（aij）n·n，即第i个因子与第j个因子相对可信权重，并用数量化的相对权重aij来表示第i个因子相对于第j个因子的重要程度，n表示因子的总数[4]。aij的取值引用九级标度法感知评价确定（表5）。

假设各因子的权重向量为：

W=（ω1，ω2，ω3，…，ωn）T（1）

式中：W为权重向量;ω为各因子权重。

则有：

A·W=λmax·W（2）

式中：A为判断比矩阵;λmax为判断比矩阵A的最大特征根。

计算判断比矩阵A每一行的乘积后开n次方根得到Wi，则权重为：

ωi=Wi/∑ni=1Wi（3）

基于以上层次结构的权重分析，本文运用层次结构选取每类牡丹花纹样典型形态因子，过程如下：

一是依据提取后的形态因子依据目标层、中间层、最低层，建立以布堆画牡丹花纹样典型形态因子的层次结构（表6）。

二是邀请受邀者运用九级标度法对各因子相对于上一层因子的重要性进行两两对比，构造判断比矩阵。如以A层布堆画每类牡丹花纹样典型形态因子提取为对象，对B1～B3构建判断比矩阵;其次运用方根法计算出各判断比矩阵的权重向量W，完成层次分析结果图表的构建（表7）。

由表7可以看出，形态因子分类中重瓣型最为重要且重要度远高于单瓣型和千瓣型，因此在设计布堆画牡丹花衍生品时应格外重视重瓣型牡丹花形态的运用。由布堆画牡丹花形态因子对比可知，单瓣型牡丹花中C1形态因子权重值较高，因此C1形态因子可作为单瓣型牡丹花的典型形态因子;在重瓣型牡丹花中C3形态因子更具识别性;千瓣型牡丹花中C7形态因子最为重要，且将其视为千瓣型的典型形态因子。

3.2.2色彩因子提取

延川布堆画受到地理位置和传统五行色彩观念的影响，在色彩上力求通过强烈的色彩对比和明快的色彩关系表达民间艺人对于美好生活的向往和追求[2]。布堆画作品大都以青、赤、黄、白、黑为主色，红色系居多，象征着红红火火和喜庆吉祥;绿色多为生命的象征，常作为点缀应用在花草植物中，传达出延川人民对新生活的追求和对新生命的期待;黄色于陕北的地域黄土相呼应，是陕北人民承载希望的载体，同时也是欢乐、温暖的象征。

基于上文牡丹花纹样形态因子的提取方法，对牡丹花色彩图片进行像素化处理。通过设置色块单元格大小，形成若干个单元形色块，提取主要色并存储（添加色板），如图5所示。

将提取的牡丹花主要色添加至色板，完成牡丹花色彩分析图谱的构建（表8）。

研究发现，布堆画牡丹花纹样色彩鲜艳、明亮。其中，花瓣以红色、粉色居多，内部花蕊为黄色。因此，在后期的图案设计，应注意红色系、粉色系和黄色系的选择。

3.3纹样因子生成

牡丹花纹样因子的生成过程为：基于层次分析结果，选取C1、C3、C7为各类型牡丹花纹样形态的代表作为初始纹样形态;其次运用图形设计的手法对提取出的纹样因子进行二次创作，在保留原有特色不变的基础上进行抽象、旋转、简化处理，生成黑白纹样基本形;最后从表8（色彩因子提取图谱）中选择该花瓣色彩因子中的色彩对其形态进行颜色填充，完成彩色牡丹花纹样因子，如图6所示。

4实例论证

传统文化资源所提供的艺术形象，更容易获得普通受众的认同与接受[9]。牡丹花作为装饰元素，应用于布堆画十二生肖中，寓意富贵、吉祥美好。因此，借布堆画文化中牡丹花寓意，基于以上生成的纹样因子，利用现代设计方法和理念创新设计，输出符合现代审美需求的新图形，应用在布堆畫创意产品丝巾上给人原生态的视觉效果，如图7所示。

基于上述牡丹花纹样形态因子的层次分析结果，该丝巾在图案设计上重视对重瓣型牡丹花的应用，形成以重瓣型牡丹花为主轴，单瓣型牡丹花和千瓣型牡丹花为主轴分布排列的新图案。从表4和表8可以看出，该丝巾图案沿袭编号为C1、C3、C7的牡丹花形态因子和其相对应的色彩因子。其中，C1牡丹花纹样因子花瓣颜色以红色为主，内部花蕊为黄色;C3牡丹花纹样因子花瓣颜色为红色，内部花瓣为粉色;C7牡丹花纹样因子花瓣以红色、黄色为主，内部花蕊为黄色。以上纹样因子的使用，在形态和色彩上均体现布堆画十二生肖牡丹花纹样特色。图7的案例综合C1、C3、C7三种牡丹花纹样因子，通过对C1矩阵排列、C3上下对称排列、C7旋转缩放输出新图案，新图案设计贴近自然，给人时尚优美的审美享受，继承了布堆画深厚的文化内涵，使得艺术得到发展，人们对艺术的认识得以深化[10]。

5结语

本文基于延川布堆画十二生肖样本，构建牡丹花纹样因子提取模型，有效地解决了布堆画文化中纹样因子难提取、难运用的问题。结果显示，该提取模型和方案应用科学合理，且同样适用于布堆画其他纹样的设计应用，但在后续研究中仍需改进，如布堆画文化内涵研究、纹样因子提取精确度、建立纹样因子与用户意象间的映射关系等。

布堆画牡丹花纹样因子的提取与应用，不仅有利于提高产品附加值，实现布堆画文化的传播，而且为其他传统文化设计因子运用到设计的实践提供思路。因此，进行布堆画牡丹花纹样因子提取并应用于现代设计具有较强的现实意义。

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收稿日期： 20190403; 修回日期： 20191125

基金项目： 国家社科基金艺术学项目（11EH138）

作者简介： 詹秦川（1964），男，教授，主要从事艺术设计、民俗文化、民间美术等研究。