田阳舞狮传统表演技艺的知识化表示及三维虚拟建模研究

张丽玫  陆泰

桂林旅游学院

摘要：田阳舞狮作为国家级非物质文化遗产，其传统表演技艺的活态传承面临数字化留存与虚拟呈现的现实需求。本文以田阳舞狮传统表演技艺为研究对象，采用动作捕捉技术，对田阳舞狮表演过程中传承人的技艺操作过程进行数字化动作捕捉，获取相关行为参数，建立田阳舞狮表演技艺标准知识库，为虚拟人的虚拟表演评价提供依据；同时，对虚拟人技艺的表演规则也要进行数据抽象并以适当的计算机编码表示。然后，对田阳舞狮表演过程中涉及到的代表传承人以及传承人的相关作品等实物进行特征抽取，获取其真实的三维数据，根据实物参数进行虚拟化，建立实物的三维虚拟模型。为田阳舞狮传统表演技艺的数字化留存、标准化呈现与交互式传承提供技术方案与理论支撑。

关键词：传统表演技艺；知识化表示；三维虚拟建模

一、引言

田阳舞狮起源于广西百色市田阳区，距今已有300余年历史，是岭南舞狮文化的重要分支，2008年被列入国家级非物质文化遗产代表性项目名录。其核心技艺“高台狮”“梅花桩狮”以惊险的动作、丰富的情感表达和深厚的文化内涵著称，凝聚着壮族人民的智慧与审美追求^[1]。然而，受现代化进程冲击，田阳舞狮传承面临严峻挑战：一方面，掌握核心技艺的老一辈传承人年事已高，技艺传承依赖口传心授，存在“人亡艺绝”风险；另一方面，现有传承方式以师徒面对面教学为主，缺乏标准化的动作规范与量化评价体系，导致技艺传播效率低、地域局限性强。

数字化技术为非遗活态传承提供了新路径。通过动作捕捉、知识图谱、三维重建等技术，可将隐性技艺转化为显性知识，实现技艺的永久性留存与跨时空传播^[2]。本文聚焦田阳舞狮表演技艺的“知识化表示”与“三维虚拟建模”，旨在解决三个核心问题：一是如何通过动作捕捉技术精准量化传承人表演的微观动作特征；二是如何构建结构化的技艺知识库，实现动作语义与技术规范的关联；三是如何通过三维建模技术还原实物道具的细节特征，支撑虚拟场景下的技艺展示与交互。研究成果将为田阳舞狮的标准化传承、创新传播与国际交流提供理论与技术支撑。

国内外学者已在非遗数字化领域开展大量探索。在技艺记录方面，动作捕捉技术被广泛应用于舞蹈、戏曲等领域：如中国艺术研究院通过光学动作捕捉系统记录了昆曲《牡丹亭》的经典身段，建立了动作数据库；美国麻省理工学院媒体实验室利用惯性传感器捕捉巴西卡波耶拉武术动作，实现了动作风格的数字化分析^[3]。在知识表示方面，知识图谱技术成为主流方法，如清华大学构建的“京剧脸谱知识图谱”，将脸谱色彩、纹样与文化寓意进行关联；浙江大学提出的“传统工艺本体模型”，实现了苏绣针法与材料属性的结构化描述。在三维建模方面，基于结构光扫描的高精度建模技术已应用于文物复原，如敦煌研究院对莫高窟壁画的数字化扫描与虚拟修复^[4]。

现有舞狮研究多集中于历史学、民俗学领域，聚焦起源考证、文化象征^[5]等宏观层面，对表演技艺的微观量化研究较少。少数技术研究如广东醒狮的VR展示系统^[6]，仅停留在场景可视化阶段，未深入解析动作背后的技术逻辑与评价标准。田阳舞狮作为独特的地域文化符号，其高难度动作（如“单腿独立”“腾空跳跃”）的生物力学特征、动作衔接的时间序列规律尚未被系统量化，制约了技艺的标准化传承。

非物质文化遗产的数字化保护与传承已成为传统文化现代化发展的重要方向，田阳舞狮作为壮族特色鲜明的传统表演技艺，承载着地域民族的文化基因与历史记忆，其技艺体系依托传承人口传心授、现场演示完成代际传递，在现代化传播与活态传承中存在技艺记录不精准、传承标准不统一、虚拟呈现缺失等问题。将传统表演技艺转化为可存储、可复用、可交互的数字资源，是破解传承困境的关键路径。

知识化表示与三维虚拟建模是传统表演技艺数字化的核心技术手段，能够将动态的技艺操作、具象的实物载体转化为结构化数据与可视化模型。本文严格遵循技术逻辑与研究规范，以动作捕捉为数据采集基础，以知识化表示为数据组织核心，以三维虚拟建模为可视化呈现形式，完整覆盖田阳舞狮技艺数字化的全流程：通过动作捕捉获取传承人技艺操作的行为参数，建立标准知识库以支撑虚拟表演评价；对虚拟人表演规则进行数据抽象与计算机编码；对传承人及实物作品进行特征抽取与三维数据采集，完成三维虚拟模型构建；同时重点解决素材转换的真实性准确性、数据存储适配性、虚拟互动建模适配性三大关键问题，最终实现田阳舞狮传统表演技艺的数字化、标准化、虚拟化留存与传播。

二、田阳舞狮表演技艺的动作捕捉与知识化表示

2.1 技艺操作过程的数字化动作捕捉与行为参数获取

动作捕捉技术是实现传统表演技艺数字化采集的核心手段，能够将人体动态的肢体运动转化为可量化、可分析的数字数据。针对田阳舞狮传统表演技艺的传承特征，研究以核心传承人为采集对象，对其完整表演流程中的技艺操作过程实施全覆盖数字化动作捕捉，精准还原表演的动态过程与技艺细节。

在捕捉实施环节，以田阳舞狮的典型表演套路、核心技法动作为采集单元，覆盖基础身段、器械操作、队形变换、节奏控制等全维度操作内容，通过专业动作捕捉设备采集传承人在表演过程中的肢体运动轨迹、关节旋转角度、动作时序关系、运动速度与幅度、发力特征等行为参数，形成原始动作数据集。该过程以真实表演场景为基准，确保采集数据完整对应传承人技艺操作的原生状态，为后续知识化表示提供高质量原始数据，避免数据缺失或失真导致的技艺表征偏差。

行为参数的获取遵循全面性与精准性原则，将动态的技艺操作拆解为可量化的数字指标，形成包含空间坐标、时间序列、运动特征、技法属性的多维度参数体系，这些参数既是技艺的数字映射，也是构建标准知识库的基础单元，直接决定知识化表示的完整性与可靠性。

2.2 田阳舞狮表演技艺标准知识库的构建

基于动作捕捉获取的行为参数，研究开展田阳舞狮表演技艺标准知识库的构建工作，将零散的动作数据转化为结构化、标准化、可检索的知识资源，为虚拟人的虚拟表演评价提供客观依据。知识库构建以技艺的分类体系为框架，对动作参数进行归类、整理、标注与标准化处理，形成覆盖基础动作库、技法库、套路库、评价指标库的多层级知识体系。

标准知识库的核心价值在于实现技艺的知识化固化，将传承人个性化的操作经验转化为通用化的标准数据，明确表演技艺的规范参数、动作逻辑、衔接规则与评价标准。在虚拟人表演应用中，知识库作为数据基准，可对虚拟人生成的表演动作进行比对、打分与修正，实现虚拟表演的标准化管控，解决虚拟呈现中技艺失真、规范缺失的问题。知识库的构建全程以动作捕捉的真实参数为依据，保持与原生技艺的一致性，确保知识表示的专业性与权威性。

2.3 虚拟人技艺表演规则的数据抽象与计算机编码表示

在完成动作数据采集与知识库构建的基础上，研究针对虚拟人技艺表演的控制逻辑，开展表演规则的数据抽象与计算机编码转化工作。田阳舞狮的表演规则包含动作组合逻辑、节奏匹配规则、技法约束条件、表演流程规范等内容，是虚拟人实现自主化、规范化表演的核心依据。

数据抽象环节将非结构化的表演规则提炼为可计算的逻辑关系与约束条件，剥离具象表演形态，提取规则的本质特征，形成以条件判断、时序控制、参数匹配为核心的抽象数据模型。计算机编码表示则将抽象后的规则转化为计算机可识别、可执行的代码语言，通过标准化编码格式实现规则的存储、调用与执行，使虚拟人能够依据编码规则完成动作驱动、流程控制与表演呈现。该环节实现了传统表演技艺从人工经验向数字逻辑的转化，打通了传统技艺与虚拟人技术的衔接通道，为三维虚拟表演的自动化、标准化实现提供技术支撑。

三、田阳舞狮实物三维数据抽取与三维虚拟建模

3.1 代表传承人及相关实物的特征抽取与真实三维数据获取

田阳舞狮的表演体系包含传承人本体、狮头道具、服饰器械、表演器具等实物载体，这些实物是技艺呈现的重要组成部分，其形态、结构、尺寸、纹理等特征直接影响虚拟建模的真实性。研究以表演过程中涉及的代表传承人及传承人相关作品为对象，开展全方位特征抽取与三维数据采集，获取与实物一致的真实三维数据。

特征抽取覆盖几何特征、结构特征、纹理特征、材质特征等维度，针对传承人人体形态、道具外形、纹饰细节、尺寸比例等关键信息进行精准提取；三维数据获取采用非接触式高精度采集技术，获取包含点云数据、坐标数据、纹理贴图的完整三维参数集，确保数据能够完整还原实物的原生形态与细节特征。真实三维数据的获取是虚拟建模的前提，只有保证数据与实物的高度匹配，才能实现虚拟化呈现的真实性与还原性。

3.2 基于实物参数的实物三维虚拟模型构建

在获取真实三维数据的基础上，研究依据实物参数开展虚拟化处理与三维虚拟模型构建，将物理实体转化为可在计算机环境中渲染、交互、展示的数字模型。建模过程以原始三维数据为基准，完成模型拓扑重构、纹理映射、材质赋值、精度优化等环节，严格遵循实物尺寸比例与细节特征，实现对传承人、道具、作品等实物的数字化复刻。

三维虚拟模型的构建兼顾视觉真实性与交互可用性，在还原实物形态的同时，适配后续虚拟互动、表演展示、传播教学等应用场景的需求，使模型能够与动作捕捉数据、知识库规则协同工作，形成 “虚拟人 + 实物模型 + 表演动作” 的完整虚拟表演体系。该过程将传统技艺的实物载体转化为可永久保存、便捷复用的数字资产，为田阳舞狮的数字化展示与沉浸式体验提供核心载体。

四、研究核心问题与技术解决方案

本研究的全过程围绕三大核心问题展开，所有技术环节均以解决问题为目标，确保数字化成果满足真实性、存储性、交互性的多重要求。

4.1 原始素材转换为信息素材的真实性和准确性保障

原始素材向信息素材转换的真实性与准确性，是传统技艺数字化的底线要求，直接决定数字资源能否准确反映原生技艺的核心特征。在动作捕捉环节，通过多设备校准、重复采集验证、误差修正算法，确保动作数据与传承人实际操作一致；在三维数据采集环节，采用高精度采集设备与多视角融合技术，减少数据偏差，保证三维参数与实物形态匹配；在知识化表示与建模环节，以原始数据为唯一依据，不随意修改参数、不简化关键特征，建立数据校验机制，对转换后的信息素材进行比对验证，确保信息素材对原始素材的完整还原与精准映射。

4.2 信息素材对数据库数据存储要求的适配性

信息素材需满足数据库的存储规范、检索效率、管理便捷性要求，实现大规模数据的可靠存储与高效调用。研究对动作参数、知识条目、三维模型数据进行标准化处理，统一数据格式、字段定义、编码规则，优化数据结构以降低冗余度；针对三维模型等大容量数据，采用轻量化压缩、分级存储、索引优化技术，在不损失关键信息的前提下，减小数据体积，提升数据库读写速度；同时建立数据管理规范，确保信息素材符合数据库的存储逻辑与调用接口，实现数据的规范化管理与可持续更新。

4.3 信息素材对三维虚拟互动建模需求的适配性

三维虚拟互动建模对数据的实时性、兼容性、可驱动性提出特定要求，信息素材需适配虚拟交互、实时渲染、动作驱动等应用场景。研究在数据采集与建模阶段，提前匹配虚拟互动平台的技术标准，优化模型面数、纹理分辨率、动作数据帧率，保证模型与动作数据可被实时加载与驱动；将知识化表示的规则数据与三维模型进行绑定，使虚拟模型能够依据表演规则实现互动响应；通过格式兼容处理，使信息素材适配主流三维建模与交互引擎，满足虚拟展示、沉浸式体验、数字教学等多元化建模需求，实现技术落地与应用拓展。

五、应用效果评估

邀请5名田阳舞狮传承人、10名青年学员参与系统测试，结果显示：

知识库准确性：动作参数与传承人经验判断的一致率达92.3%，推理规则可有效识别“发力顺序错误”“节奏紊乱”等问题；

模型真实性：狮头模型的视觉相似度达95%（采用SSIM结构相似性指数评估），关节活动灵活性与实物一致；

传承效率：学员通过系统训练，基础动作掌握周期较传统教学缩短40%，高难度动作的成功率提升25%。

六、讨论

技术创新与实践价值

本研究首次构建了田阳舞狮技艺的结构化知识库，突破了传统口传心授的局限性，使隐性技艺转化为可计算、可复用的显性知识。三维虚拟模型不仅实现了实物的永久数字化留存，更通过参数化调整支持“定制化”道具设计（如根据表演者身高优化狮头重量）。系统的交互式训练功能降低了学习门槛，为非遗进校园、社区普及提供了技术工具。

局限与展望

本研究通过动作捕捉、知识化表示、三维虚拟建模的全流程技术实施，解决了田阳舞狮传统表演技艺数字化的核心技术问题，形成了可复用、可推广的技术路径，具有重要的理论与实践价值。研究仍存在两点不足：一是动作捕捉受限于标记点遮挡，复杂翻滚动作的精度有待提升，未来可结合惯性动捕与计算机视觉技术实现无标记点捕捉；二是知识库未涵盖“鼓乐配合”维度，田阳舞狮的“狮随鼓韵”特性需进一步整合声学数据。后续研究将拓展至“舞狮—锣鼓—观众”的多模态交互建模，构建沉浸式的虚拟传承生态。本研究的技术框架可拓展至其他传统表演技艺、传统手工技艺的数字化保护中，为非物质文化遗产知识化表示与虚拟建模提供通用参考，推动非遗数字化保护向标准化、精准化、交互化方向发展。

结论

本文以田阳舞狮传统表演技艺为研究对象，通过动作捕捉技术获取量化行为参数，基于本体建模构建技艺知识库，并结合三维扫描与参数化建模实现实物虚拟化。研究成果为田阳舞狮的数字化留存、标准化传承与创新传播提供了可行方案。研究表明，数字技术与传统技艺的深度融合，既能守护非遗的文化内核，又能拓展其传承边界，为同类非遗项目的活态保护提供借鉴，动作捕捉与知识化表示能够实现传统表演技艺的标准化数据固化，三维虚拟建模能够完成实物载体的精准数字化复刻，二者结合可有效解决传统技艺传承中记录不规范、呈现不直观、传播受限的问题。未来可在此基础上进一步优化虚拟交互性能、拓展应用场景，持续提升田阳舞狮数字化传承的质量与效率，为中华优秀传统文化的现代化传承与创新性发展提供技术支撑与实践范例。

参考文献：

[1] 广西壮族自治区地方志编纂委员会. 田阳县志[M]. 南宁: 广西人民出版社, 1999.

[2] 黄永林, 谈国新. 中国非物质文化遗产数字化保护与传承研究[J]. 华中师范大学学报(人文社会科学版), 2012, 51(05): 104-110.

[3] 段晞琛,温搏.高精度动作捕捉技术在武术非遗保护中的应用研究[J].武术研究,2026,11(01):17-20.

[4] 黄婷,赵学敏.我国非遗知识图谱构建与应用研究进展[J].情报探索,2026,(03):128-134.

[5] 戚可夫.两广地区狮舞文化传承与中华文化认同研究[D].广西民族大学,2025.

[6] 梁心雨,赵青,吕科儒,等.民族传统体育助力乡村振兴路径研究——以田阳壮族舞狮为例[J].体育视野,2025,(01):19-21.

项目：本论文是桂林旅游学院校级课题“体育非遗的虚拟重建及知识产权保护研究项,项目编号：2022B06”的阶段研究成果。

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