梁 嘉
嘉应学院林风眠美术学院
Artificial Intelligence 的英文缩写为AI,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。展望国内外,AI 和乡村振兴战略是当下中国社会发展的两个重要支点。民间工艺是中华传统文化的重要组成部分,具有深厚的历史底蕴和文化内涵,但随着现代化进程的加速,其传承和发展面临许多问题和挑战。AI 作为当代的一种尖端技术手段,在引领社会发展中发挥的作用不可忽视,能为时代进程中的乡村振兴计划赋能,而优秀传统工艺的传承与发展是终极目标。因此,如何将现代科技与民间工艺相结合,创新发展民间工艺,成为一个备受关注的问题。
花灯作为中国的民间工艺,是中华优秀传统文化的重要组成部分,具有悠久的历史和丰富的文化内涵。随着科技的不断发展,如何将花灯设计与现代科技相结合,创造出更加精美、富有创意的花灯作品,成为一个值得研究的问题。人工智能技术的兴起,为花灯设计的创新和标准化生产提供了新的解决方案。本文将探讨花灯人工智能训练学习的理论和实践价值,为花灯设计的现代化发展提供参考。
兴宁花灯是粤东客家的民间工艺,兴宁花灯有据可考的历史有600 多年,承载着深厚的客家民俗文化,具有极高的艺术价值。兴宁市被誉为“中国花灯之乡”。2013 年,兴宁花灯被列入市级非物质文化遗产名录,以花灯为主角的兴宁民俗赏灯节被列入省级非物质文化遗产保护项目。
传统民间工艺根植于乡村,但乡村的客观因素如地理位置、技术条件和人才储备等限制了其传播和发展。例如数据采集困难、传统民间手工艺品缺乏设计创新与产业输出、技术成本较高、推广和应用受限、与民众过于疏离、手艺人身份的尴尬和积极性带来的经营和传承的困惑,与其他民间工艺一样,这些都是兴宁花灯在发展中的通病。因此,尝试传统工艺与现代科技的生态融合从而达到可持续性传承与发展,是现今研究的重点。
随着AI 技术的快速发展,AI 在民间工艺领域的应用日益受到关注,AI 在民间工艺领域的应用研究主要集中在以下几个方面:(1)民间工艺品的数字化建模与虚拟仿真;(2)民间工艺品的自动化生产与智能化制造;(3)民间工艺品的个性化定制与服务化设计;(4)民间工艺传承的人才培养与教育模式创新。同时,研究表明,AI 技术在民间工艺的保护和传承中有巨大的应用潜力。
兴宁花灯
AI 的运用媒介是计算机,在计算机上实现时有不同的方式:第一种是采用编程技术,使系统呈现智能的效果,这种方法叫工程学方法(Engineering Approach),它已在一些领域取得了成果,如文字识别等;第二种是模拟法(Modeling Approach),它要求在呈现效果的同时,实现方法要与人类或生物机体所用的方法相同或相似。第三种是遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA)和人工神经网络(Artificial Neural Network,简称ANN)。遗传算法模拟人类或生物的遗传进化机制,人工神经网络则是模拟人类或动物大脑中神经细胞的活动方式。这两种方式结合使用,可以解决应用中的实际问题。
浙江大学中国科教战略研究院发布的《重大领域交叉前沿方向2021》报告中指出,当前以大数据、深度学习和算力为基础的AI 在语音识别、人脸识别、图片识别和搜索等以模式识别为特点的技术应用上已较为成熟,在感知数据和图形处理器等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术发展较为迅速,这些都为以图像研究为核心的美术智能化发展提供了强有力的支持。
兴宁花灯是一门综合性的视觉艺术,在民俗民艺和产业市场双环境下有着艺术品和商业产品的属性,也有着个性化和大众化的设计需求。此外,根据工艺品制作流程,可以从创新花灯主体、关联对象、丰富应用媒介等方面进行智能化,逐步创设和优化兴宁花灯的艺术和市场效应。当前,AI 在工艺美术中的应用主要有应用单元、成果输出和价值体现,兴宁花灯的人工智能化可以在数据智能、技术融合、 流程把控、沉浸体验和推广等方面凸显成效。
数据是智能化实现的基本要素,其首要工作是图形图像数据库的建立,数据的形态既能保护工艺美术文化信息,又为进一步的数字化解释和调用奠定基础。研究中对兴宁县20 个镇中现有的花灯样式进行挖掘和搜集,同时对具有代表性的陈姓、罗姓、吴姓、袁姓、杨姓、朱姓、张姓等花灯艺人的作品进行了数据采集,完成系统录入和数字化的保存,进而建立花灯数据资产库,集合数字文件、作品内容信息,对搜集的数据进行分析、处理,并且通过建模和工程等方式进行花灯样式的预览,还通过机器学习加强对内容的识别与分析,并以此作为进一步设计的基础。建设兴宁花灯的数据资产库,包括入库作品的筛选,数字化导入,作品的元素拆解、提取和构成三个步骤。
基于数据的场景智能,通过数据智能优化技术场景。数据智能在兴宁花灯艺术传承中的应用主要分为三种技术场景:一是识别和分析。通过AI 扫描技术对兴宁花灯进行信息数字化、图像内容的识别、分析、归纳,包括花灯的结构、材料、工序、装饰,再进行典型个案精准化建库,使得虚拟数据与花灯的有形样态共存,然后根据需求利用AI 文字识别、语音识别调用花灯信息,完成个性推荐。二是个性化设计推荐。AI 可以根据工艺品用户的意向,挖掘出用户感兴趣的内容,向其推荐相关的民间艺术资源,增加用户与民间艺术之间的互动和黏性。通过技术赋能,让传统优秀的艺术形态融入当代文化生态之中,并催生出与时代相适应的新的健康的艺术文化形态。智能推荐技术则能够根据用户的兴趣和需求,为其推荐个性化的花灯样式,还能够实现对花灯设计过程的智能化辅助,为设计者提供更加便捷和高效的创作环境。三是智能衍生设计。通过深度机器学习(Deep machine learning)、人工神经网络(Artificial Neural Networks,ANNs)、生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)等智能技术提升花灯的设计效率,提高花灯个性化定制效能。智能衍生的艺术设计在生成花灯产品的同时,还自动记录了设计过程的相关数据,以此生成抽象的模型算法样版,后续应用在兴宁花灯的设计中,形成融合大众化、个性化的花灯。
技术与艺术可以为传统工艺美术的传承和发展带来巨大的推动力。花灯行业的场景需求和技术融合是花灯产业数字化最重要的着力点,目的是满足不同阶段用户的需求。
1.图像生成
AI 系统通过生成对抗网络技术(GAN)使用算法,可以深度学习大量的花灯样本,采用生成、重建、超分辨率、上采样等技术可以生成具有高度真实感的图像,让花灯更加逼真和美观,提高设计效率并满足用户需求。
2.图像修复和增强
AI 技术的深度卷积神经网络技术(DCNN)和GAN 的补全技术可以用于花灯装饰图像的修复和增强,如自动识别和恢复图像中的缺失部分、调整光照和色彩等。
3.绘画自动化
当花灯的装饰需要个性化绘制时,AI 的深度学习算法可以通过大量的训练和标注数据,学习到花灯数据库中储存图像的特征、规律和样式,根据设计者需要的风格自动绘画,如构图、描边、染色,自动识别线条、颜色和纹理等元素,进而输出高精度和个性化的绘画结果,完成定制。
4.风格转换
AI 技术的卷积神经网和风格损失函数能将图像之间的风格相互转换,一种花灯的内容和风格可以采用卷积神经网络分别提取,分解成多个层次的特征图,然后将这些特征图分别与另一种花灯的风格进行匹配,从而组合成一种新的花灯样式,这样有利于花灯不同种类和风格之间的转换。
5.视频合成和处理
AI 技术可以用于视频的剪辑、合成和处理,通过智能识别技术,它能够自动检测视频中的人物、场景等元素,并根据用户的需求添加相应的特效和滤镜。例如自动捕获相应的视频片段、调整音频、添加转场特效、自动配音、字幕混剪、加背景音等。此外,还可以对视频进行调色、裁剪、缩放、旋转等操作,以适应不同的播放平台和需求。这样可以实现合成花灯3D 动态模型、采访记录和调研报告多元化、实现动态民俗场景等。
AI 技术在花灯制作中能以数据技术代替手工制作,在优化推荐体验、节约成本的同时,可以快速搭建场景、变革生产流程、提高流程效率,实现自动化的花灯工艺制作流程,使业务流程向数字化、智能化延伸。
数字化建模和虚拟仿真技术使得兴宁花灯能够以高保真的形式进行展示和传播。生物传感器依托AI 技术实时采集互动体验中的受众生理数据,如用心脑电波监测仪实时采集用户的心、脑电波变化,用热成像和面部识别技术采集用户在互动体验时的原始生理反应,进而量化分析,实现对用户体验的诠释,通过调动用户的所有感官来创造一种身临其境的体验,形成真实感,最终形成“输入—输出”模式的达到体验和反馈相互促进的良性闭环。总而言之,以受众的原始生理数据指导花灯设计,用户参与设计可以增强花灯设计的可及性和互动性,使用户也能够真正参与到花灯艺术文化的传承中。同时,沉浸式互动中的实时反馈在各类媒体平台发布反馈和交流,扩大了传播的信息流,被动式传播由此转变为互动式社交化传播。AI可以帮助民间工艺进行智能化传播,提高其知名度和影响力。
AI 技术在民间工艺的传承与发展中有着重要的作用,可以帮助民间工艺实现数字化、个性化、大众化发展,使其能够更好地适应当今社会的需求,实现创造性转换。
本文通过文献综述和个案分析的方法,探讨了AI在民间工艺中的应用现状和问题。探讨得出,AI 在传统兴宁花灯工艺的保护和传承、设计创新、生产效率等方面具有很大的潜力,可以为花灯艺人、设计师、企业传承和发展兴宁花灯提供技术支持。然而,目前AI 在民间工艺中的应用还存在一些问题,如技术成本较高、数据采集困难等。未来,需要进一步研究和实践,以提高AI 在民间工艺中应用的可行性和有效性,为民间工艺的传承与发展提供更多元化、更全面的支持。
一是技术层面。降低技术成本,拓展AI 在民间工艺领域的普及和应用范围。开发节能的AI 硬件,缩小AI 系统的尺寸和成本,结合高效的算法进行优化,以减少计算量和存储需求,优化数据采集和处理;根据不同民间工艺的需求和特点,开发具有针对性的AI 应用。例如,开发可以自动识别和区分艺术品、商业产品的图像识别系统,或者可以预测和优化工艺流程的智能算法。对于民间工艺领域的数据采集,可以使用更经济的传感器,或者利用现有数据资源(如互联网上的图像和文本数据),从而降低成本,使其更适合在乡村振兴环境下的民间工艺领域广泛应用。
二是人才层面。推广AI 教育和培训,拓展AI 在民间工艺领域的普及和应用范围。通过培训课程、在线教育资源和专业指导,帮助民间工艺领域的从业者了解和使用AI 技术。
三是交流与合作层面。加强技术交流和合作可以帮助行业降低技术成本。通过与其他领域的研究者和从业者分享经验和知识,可以发现和解决技术问题,同时也可以减少重复工作和资源浪费。