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非物质文化遗产数字化专刊

非物质文化遗产数字化专刊编者按

周昆, 彭群生
中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 119-120

关键词 保护和传承; 非物质文化遗产;

引用格式 周昆, 彭群生. 非物质文化遗产数字化专刊编者按. 中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 119-120, doi: 10.1360/N112019-00020

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非物质文化遗产数字化专刊

非物质文化遗产数字化发展现状

马晓娜, 图拉, 徐迎庆
中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 121-142

摘要 近年来,随着数字技术的迅速发展,数字化成为目前非物质文化遗产保护与传播的主要方式之一.非物质文化遗产数字化在整个数字技术环境中包含一系列活动,涉及记录、保存、展示、传播等数字化实践工作以及相关学术研究和政策制定.本文对非物质文化遗产数字化的发展现状做了较为细致的梳理,从非物质文化遗产及其数字化的概念界定入手,介绍了非物质文化遗产数字化中采集、记录、保存、保护、展示、传播等研究主题,非物质文化遗产数字化的具体技术手段,数字博物馆与数据库等当前非物质文化遗产数字化的运行形态,讨论了在现有研究中存在的问题与不足,并根据最新的研究方向对这一研究领域目前的研究需求以及发展趋势进行了归纳与展望.

关键词 非物质文化遗产; 文化遗产数字化; 数字技术; intangible cultural heritage; digitalization of cultural heritage; digital technology;

引用格式 马晓娜, 图拉, 徐迎庆. 非物质文化遗产数字化发展现状. 中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 121-142, doi: 10.1360/N112018-00201
Xiaona MA, La TU, Yingqing XU. Development status of the digitization of intangible cultural heritages. Sci Sin Inform, 2019, 49(2): 121-142, doi: 10.1360/N112018-00201

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非物质文化遗产数字化专刊

数字书法研究综述

张俊松
中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 143-158

摘要 数字书法将传统书法的创作工具、视觉艺术效果、书写技巧和创作等用数字化的方式再现.本文首先在回顾数字书法研究历史和研究特点的基础上,给出数字书法的主要研究内容和研究方向,包括:书法工具的数字化建模、书法图像的分析与处理、书法字形的合成与美化等;然后阐述数字书法每一类问题的具体研究目标、研究现状和研究趋势;最后,探讨数字书法进一步发展需要予以关注的重要问题和研究方向.

关键词 数字书法; 虚拟毛笔; 碑帖图像; 字形合成; 审美评价; 计算美学; 人工智能; digital calligraphy; virtual brush; tablet image; typeface synthesis; aesthetic evaluation; computational aesthetics; arti?cial intelligence;

引用格式 张俊松. 数字书法研究综述. 中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 143-158, doi: 10.1360/N112018-00202
Junsong ZHANG. A survey of digital calligraphy. Sci Sin Inform, 2019, 49(2): 143-158, doi: 10.1360/N112018-00202

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非物质文化遗产数字化专刊

蜡染冰纹生成与染色模拟

喻扬涛, 徐丹, 钱文华
中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 159-171

摘要 本文针对蜡染冰纹和蜡染布料染色两个关键工作进行模拟.使用FIT(?ood identity transform)算法,使模拟具有一定实时性;提出复合交点距离模拟交点加粗效果;使用形态修正、扰动等方法改善冰纹形态及视觉效果.不考虑布料结构,基于乘性模型,尝试多色染色模拟.选择平织纹棉布料,建立布料模型,建立扩散微分方程,对蜡染图案及冰纹进行单色染色模拟.在染色中使用椭圆模型并引入Perlin噪声,有效模拟了晕染现象.实验表明,本文方法能够模拟手工蜡染作品的基本特征.

关键词 蜡染; 距离变换; Fick第二定律; 扩散微分方程; Perlin噪声; batik; distance transform; Fick's second law; diffusion differential equation; Perlin noise;

引用格式 喻扬涛, 徐丹, 钱文华. 蜡染冰纹生成与染色模拟. 中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 159-171, doi: 10.1360/N112018-00212
Yangtao YU, Dan XU, Wenhua QIAN. Simulation of batik cracks and cloth dying. Sci Sin Inform, 2019, 49(2): 159-171, doi: 10.1360/N112018-00212

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非物质文化遗产数字化专刊

基于字典学习的民族文化图案语义标注

赵海英, 陈洪, 贾耕云, 郑桥, 王绍杰
中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 172-187

摘要 民族文化图案是中华民族宝贵财富,对民族文化图案进行语义标注与分析,是挖掘其文化价值,进行再创作与应用的基础.本文以此为研究对象,在多分类字典学习的基础上,提出了一种多标签字典学习标注算法SCMIDL.算法结合字典不相关性与系数相似性,有效提高了多标签标注性能,实现了民族文化图案的自动标注.在收集并构建的三类民族文化图案数据集进行多标签语义标注实验,实验结果验证了算法的有效性.

关键词 民族文化图案; 字典学习; 多标签; 图像标注; 相关性; national cultural pattern; dictionary learning; multi label; image annotation; correlation;

引用格式 赵海英, 陈洪, 贾耕云, 等. 基于字典学习的民族文化图案语义标注. 中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 172-187, doi: 10.1360/N112018-00203
Haiying ZHAO, Hong CHEN, Gengyun JIA, et al. Semantic annotation of national cultural patterns based on dictionary learning. Sci Sin Inform, 2019, 49(2): 172-187, doi: 10.1360/N112018-00203

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非物质文化遗产数字化专刊

基于多层次块匹配的民族图案分割协同优化方法

陈佳舟, 郑佳, 卢书芳, 缪永伟, 钟凡
中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 188-203

摘要 民族文化图案的分割是数字化分析民族文化的关键步骤之一.现有的图像分割方法虽然能够较好地分割自然图像,但分割民族文化图案时依然存在着难以保持主要结构和依赖大量手动交互等问题.本文提出一种基于多层次块匹配的民族图案分割协同优化方法.首先,充分利用民族文化图案的重复性特点,通过全局块匹配自动检测多个相似目标图案;接着,通过局部块匹配估计图案之间的相对朝向,再利用带约束的块匹配建立准确的稠密对应;最后,构建分割图元之间的协同优化模型,获得保持结构特征的分割结果.本文方法能够将相似图案自动分割为相互关联的细节图元,不仅交互少、精度高,还能改善矢量化等民族文化图案数字化分析的质量,大量的实验证明了其有效性.

关键词 民族图案; 图像分割; 协同优化; 块匹配; 矢量化; ethnic pattern; image segmentation; co-optimization; patch match; vectorization;

引用格式 陈佳舟, 郑佳, 卢书芳, 等. 基于多层次块匹配的民族图案分割协同优化方法. 中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 188-203, doi: 10.1360/N112018-00205
Jiazhou CHEN, Jia ZHENG, Shufang LU, et al. Co-optimization of ethnic-pattern segmentation based on hierarchical patch matching. Sci Sin Inform, 2019, 49(2): 188-203, doi: 10.1360/N112018-00205

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基于深度学习的少数民族绘画情感分析方法

张浩, 徐丹
中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 204-215

摘要 图像不仅可以传达丰富的语义信息进而直接表达人的情感,也可以在情感层面影响他人,艺术作品更是如此.人们对于不同的视觉刺激有着不同的情绪反应,所以理解图片所包含的情感是非常重要的.本文通过微调现有的卷积神经网络模型,以少数民族绘画图像数据为研究对象,分析了艺术绘画的色相、亮度、饱和度,以及对比度对神经网络模型情感分类的影响,并在公共数据集Twitter image dataset上取得了超过目前先进水平3.4%的精度提升.最后,本文提出了一种相关任务的预训练策略,对少数民族绘画的情感分类任务有明显的提升,并通过可视化结构对实验结果进行了分析.

关键词 少数民族绘画; 图像情感; 卷积神经网络; 微调; 可视化; ethnic painting; image emotion; convolutional neural network; ?ne-tuning; visualization;

引用格式 张浩, 徐丹. 基于深度学习的少数民族绘画情感分析方法. 中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 204-215, doi: 10.1360/N112018-00249
Hao ZHANG, Dan XU. Ethnic painting analysis based on deep learning. Sci Sin Inform, 2019, 49(2): 204-215, doi: 10.1360/N112018-00249

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用线描图生成唐卡浮雕

夏梦, 张荣, 彭韧, 于金辉
中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 216-228

摘要 与基于三维模型和照片生成浮雕的技术相比,黑白线描图中没有物体的三维信息,因此用黑白线描图辅助生成浮雕面临新的研究挑战.本文面向非物质文化遗产唐卡,提出一个用黑白线描图生成唐卡浮雕的方法.本文主要贡献是用物体区域的灰度控制图以及边界种子作为约束求解Poisson方程得到物体浮雕表面高度.具体将浮雕模型分为低频、中频和高频3个分量.低频分量指线描图中人物躯干以及四肢在衣服覆盖下形成的隆起趋势,中频分量指线描图中人物的四肢局部隆起,这两部分的高度用距离变换约束的Poisson扩散获得.高频分量指物体的细节,例如人的眉毛、背景中的云、山、花瓣,以及饰品等,它们的高度通过边界约束的Poisson扩散生成.最后将浮雕低频分量、中频分量和高频分量的高度图叠加并将其转换成面片模型获得完整浮雕模型.文中给出的图例验证了我们方法的有效性.

关键词 非物质文化遗产; 唐卡; 线描图; Poisson扩散; 浮雕; intangible cultural heritage; Thangka; line drawing; Poisson equation; relief;

引用格式 夏梦, 张荣, 彭韧, 等. 用线描图生成唐卡浮雕. 中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 216-228, doi: 10.1360/N112018-00198
Meng XIA, Rong ZHANG, Ren PENG, et al. Generation of Thangka relief from line drawings. Sci Sin Inform, 2019, 49(2): 216-228, doi: 10.1360/N112018-00198

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面向民族动态艺术数字化的拉班舞谱自动生成

王嘉骥, 苗振江, 张雪艳, 张强
中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 229-244

摘要 拉班舞谱是一种用于记录人体动作的符号记录体系,它是保护、继承和传播民族民间舞蹈及其他动作艺术的有力工具.目前,拉班舞谱的获取主要依靠专业人员手工记录,效率较低.本文基于三维人体运动捕捉数据,通过识别与拉班符号相对应的元素动作,提出了一种自动生成拉班舞谱的方法.方法的主要部分包括运动分割和元素动作分析.在运动分割中,利用速度阈值方法将人体运动捕捉数据分割成与舞谱符号对应的元素动作片段.然后,将动作片段与拉班舞谱的节奏相匹配,从而确保生成的舞谱符号更加规范和准确.在元素动作分析中,拉班舞谱将动作区分为支撑动作和非支撑动作,考虑到两类动作性质不同,因此本文采用两种方法分别对支撑与非支撑动作进行有针对性的分析.实验表明,本文的方法实现了将运动捕捉数据表示的舞蹈动作转换为数字化的拉班舞谱,并且自动生成的效率远高于手工记录.所以该方法可以快速记录濒临失传的民族舞蹈,为保护和传承动作类非物质文化遗产做贡献.

关键词 运动捕捉; 拉班舞谱; 运动分割; 元素动作分析; motion capture; Labanotation; motion segmentation; unit movement analysis;

引用格式 王嘉骥, 苗振江, 张雪艳, 等. 面向民族动态艺术数字化的拉班舞谱自动生成. 中国科学: 信息科学, 2019, 49(2): 229-244, doi: 10.1360/N112018-00204
Jiaji WANG, Zhenjiang MIAO, Xueyan ZHANG, et al. Automatic generation of Labanotation for national dynamic art digitalization. Sci Sin Inform, 2019, 49(2): 229-244, doi: 10.1360/N112018-00204