用于剪纸文化计算的数据存储模型

发布时间：2020-03-10 07:10

【摘要】：针对剪纸图案的数字化表示、内容检索与文化计算问题,构建了一种XML数据存储模型。该模型不仅能实现从剪纸图像到XML数据的双向转换,并能为剪纸内容检索、数据挖掘与文化计算准备数据。为了评价该模型的可行性和优越性,测试了模型对发现已知文化规律的支持能力。研究结果表明,在增加必要的结构信息与特征信息后,基于模型的数据集具备支持数据挖掘与文化计算的能力。本文有关模型的设计思路同样适用于其他非文本资源。
【图文】：

文化表现,提取过程,剪纸

于运用黑白对比关系的一种技巧。所谓阳刻，即刻去画稿空白处，留下黑线条和块面。阴刻与阳刻正相反，刻去线条，靠周围的黑色块面衬出形象。连通性：连通是剪纸区别于其他艺术而独有的一种艺术特点。经过在纸张上的剪刻后，存留的纸张线线相连而不间断。纹案：纹案是剪纸图案中通过黑白反差区分出来的各种独立的形状区域，多指阳刻剪纸中被剪去的独立部分。纹案是构成剪纸图案的基础，许多剪纸教学都是从练习纹案的剪法开始的。２存储模型从文化的表现形态到挖掘、展示内涵和传承规律是概念逐级提升的过程（见图１）。对文化数据采集和计算也面临着不同程度的数据结构表示问题。最底层的数据采集可以来源于数码相机、摄像机等采集设备，是位图或压缩的图像格式，属于结构化数据。如果抽取其中的一些对象和联系，以恰当的方式予以表达，就是从结构和概念上提升了一个层次，半结构化数据存储是一个有效的方法。相比于结构化数据，半结构化数据表达的文化信息更容易计算、分析和挖掘，进而得到文化的风格、内涵、规律、模式等。本文重点讨论文化内涵层，即经过建模与语义提取后的半结构化数据模型。图１文化表现提取过程Ｆｉｇ．１Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｕｌｔｕｒａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ该模型有三层结构，自底向上依次为基元、基因和对象。通过对剪纸图案进行人工识别，区分出不同层次，采用各层具体的描述方法将各层数据记录在独立的ＸＭＬ文件内。２．１基元的数据描述剪纸作品中的纹案变化多样，纹案的灵活运用可以反应剪纸的技巧。有些固定纹案是剪纸技法的基础，也是剪纸图案最基本的组成元素。把那些形状简单且频繁出现的基础纹案，如小圆孔、月牙纹、柳叶纹等称为剪纸基

矩形图,矩形,基元

元。所有同类基元都存储在同一个基元文件内。２．１．１基元的几何特征提取为避免ＸＭＬ文件内同类基元的重复存储，，模型用“最小矩形法”规范基元形态：①把基元形状用最小矩形包围；②将最小矩形中心点与１００×１００的正方形中心点重合；③将最小矩形依据中心点进行等比例缩放与旋转，使最小矩形包含在正方形内并有最多的边界重合点；④最小矩形的较长边与正方形的横轴平行；⑤基元形状由经过中心点的水平线与垂直线分为左上、左下、右上、右下四个区域，使右上区域面积最大。图２最小矩形规则Ｆｉｇ．２Ｒｕｌｅｏｆｓｍａｌｌｅｓｔｒｅｃｔａｎｇｌｅ应用以上规则后，所有的标准基元都可以以唯一的一种形态显示在１００×１００像素的正方形区域中。２．１．２基元的ＸＭＬ结构基元存储采用描点方式，将形状关键点坐标顺序记录在ＸＭＬ文件内。基元文件除了存储基元轮廓的坐标信息外，还记录了基元面积、最小矩形等信息，其结构表示为：〈ｅｌｅｍｅｎｔ〉ｅ＿ｉｄ（基元类别ＩＤ）、ｓｉｚｅ（基元大小）、ｐｒｏｆｉｌｅ（轮廓信息）〈／ｅｌｅｍｅｎｔ〉〈ｐｒｏｆｉｌｅ〉ｃａｓｅ（标准基元与变体基元）〈／ｐｒｏｆｉｌｅ〉〈ｃａｓｅ〉ｅ＿ｃａｓｅ＿ｉｄ（基元ＩＤ）、ｉｎｎｅｒｃｏｌｏｒ（阴阳）、ｐｏｉｎｔｓｅｔ（坐标点集合）、ｒｅｃｔａｎｇｌｅ（最小矩形信息）、ａｒｅａ（基元面积）〈／ｃａｓｅ〉〈ｐｏｉｎｔｓｅｔ〉ｐｏｉｎｔ（点集信息）〈／ｐｏｉｎｔｓｅｔ〉〈ｒｅｃｔａｎｇｌｅ〉ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ（横轴长度）、ｖｅｒｔｉｃａｌ（纵

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