Thiết kế tương tác kỹ thuật số dựa trên trí tuệ nhân tạo và giao tiếp công khai của Hua Tuo năm của Hua Tuo

Tóm tắt:Nghiên cứu này vận hành việc số hóa các bài tập Trung Quốc truyền thống của Hua Tuo, Five-Animal Frolics, bằng cách khai thác mô phỏng các tư thế và chuyển động của hổ, hươu, gấu, khỉ và chim. Cách tiếp cận này tìm cách khám phá tiềm năng tiềm ẩn của nó trong việc tăng cường thể lực, sức khỏe tâm lý và các giá trị thẩm mỹ, do đó tạo điều kiện cho sự phổ biến hiện đại của di sản văn hóa vô hình và củng cố các sáng kiến ​​thể dục quốc gia. Nghiên cứu đã mở ra trong bốn giai đoạn có phương pháp: (1) phát triển các mô hình thị giác cho các frolics năm động vật; (2) Áp dụng thuật toán trí tuệ nhân tạoĐể bắt giữ chuyển động, kết hợp các kỹ thuật để ước tính tư thế của con người và chuyển hướng chuyển động; (3) khái niệm hóa và thiết kế một thiết bị thể dục tương tác công cộng; (4) Thiết lập các số liệu đánh giá sinh lý và tâm lý, tiếp theo là ứng dụng các phân tích hồi quy tuyến tính và logistic để đánh giá dữ liệu. Sử dụng những lợi thế của công nghệ trí tuệ nhân tạo, nghiên cứu đã đạt được sự chuyển đổi kỹ thuật số hiệu quả về chi phí của các frolics năm động vật, dẫn đến việc thiết kế một thiết bị thể dục tương tác và đánh giá hiệu quả của nó trong tăng cường sức khỏe. Nghiên cứu này là tiêu biểu cho sự tích hợp sáng tạo của khoa học thể thao, lý thuyết thiết kế và trí tuệ nhân tạo, cung cấp những hiểu biết có giá trị để bảo tồn di sản văn hóa vô hình, hội nhập liên ngành và phát triển tiên phong trong lĩnh vực thiết kế thể dục.

Từ khóa:Năm động vật vui vẻ; Trí tuệ nhân tạo (AI); Ước tính tư thế của con người; Chuyển động của con người nhắm mục tiêu; Thiết bị tương tác

 

Nghiên cứu này, thông qua các khái niệm thiết kế sáng tạo, tích hợp các bài tập năm động vật truyền thống của Hua Tuo với công nghệ trí tuệ nhân tạo hiện đại để phát triển một thiết bị thể dục hiện đại tương tác cao. Được đặt tên là "MoveFit Joy", thiết bị này tận dụng các công nghệ nhận dạng cảm biến và cử chỉ chuyển động với mục đích kết hợp các bài tập năm động vật vào cuộc sống hàng ngày của mọi người, giúp việc sử dụng trong không gian công cộng và giúp người dùng đạt được hiệu quả trong một khoảng thời gian ngắn. Bằng cách kết hợp thiết kế thẩm mỹ đương đại với công nghệ bắt chuyển động tiên tiến, nghiên cứu này tìm cách số hóa và tạo ra trải nghiệm tương tác của các bài tập năm động vật, khám phá các hướng đi mới để bảo tồn di sản văn hóa vô hình trong thời đại kỹ thuật số.

 

TCM chức năng cistanche trong thể hình

 

1. Giá trị thể dục của các bài tập năm động vật truyền thống

Các bài tập năm động vật được tạo ra bởi Hua Tuo, một bác sĩ nổi tiếng của triều đại Hán, người đã kết hợp bản chất của các kỹ thuật Dao Yin truyền thống với tư tưởng triết học cổ đại. Bằng cách bắt chước các tư thế và chuyển động của năm động vật, hươu, gấu, vượn và chim-các bài tập nhằm mục đích thúc đẩy sức khỏe và tăng cường tính linh hoạt. Các nghiên cứu đã xác nhận giá trị của các bài tập năm động vật trong thể dục, điều chỉnh tâm lý và thẩm mỹ, thể hiện vai trò quan trọng của chúng trong việc thúc đẩy sức khỏe thể chất và tinh thần. Bộ bài tập này được cho là tăng cường tính linh hoạt, sức mạnh và sự cân bằng của cơ thể, với các chuyển động của mỗi con vật có hiệu ứng điều hòa thở cụ thể [1], góp phần tích cực vào việc duy trì sức khỏe thể chất [2]. Hơn nữa, các bài tập năm động vật đã được chứng minh là cải thiện chức năng miễn dịch, chất lượng cuộc sống và hiệu quả của các phương pháp điều trị ung thư [3] (như trong Hình 1).

Về sức khỏe tâm thần, các bài tập năm động vật đã được tìm thấy để phát huy tác dụng tích cực rộng. Nghiên cứu thử nghiệm đã chỉ ra rằng đào tạo trong các bài tập năm động vật cải thiện đáng kể trạng thái tâm lý của các sinh viên đại học nữ bị trầm cảm [4], AIDS trong điều hòa hô hấp và tăng cường sự tập trung. Các nghiên cứu về học sinh trung học đã tiết lộ rằng các bài tập giúp cải thiện chức năng điều hành tổng thể [5], tương quan tích cực với sức khỏe thể chất và tinh thần của những người trẻ tuổi [6] [7]. Hơn nữa, khi kết hợp với liệu pháp nhận thức dựa trên chánh niệm, các bài tập năm động vật giảm đáng kể cảm xúc tiêu cực, cải thiện chất lượng giấc ngủ và tăng cường khả năng hành vi ở những người cao tuổi trong các viện dưỡng lão trải qua nỗi sợ hãi liên quan đến chứng mất trí nhớ, cuối cùng cải thiện chất lượng cuộc sống của họ [8].

Từ góc độ thẩm mỹ, các bài tập năm động vật được coi là sở hữu một cảm giác độc đáo về vẻ đẹp nghệ thuật [9]. Trong triết học truyền thống của Trung Quốc, nhận thức về vẻ đẹp nhấn mạnh một trải nghiệm toàn diện, nhận thức, cảm giác và sự hiểu biết, thể hiện như một sức mạnh tổng hợp liền mạch giữa tâm trí và cơ thể. Ví dụ, thực hành bài tập Tiger đòi hỏi người ta phải tự tưởng tượng mình là một con hổ hung dữ, sau đó kéo dài thân và chân tay của chúng, cân bằng sức mạnh và sự linh hoạt trong suốt bài tập. Thực tiễn này thể hiện ý thức về sức mạnh và sức sống [11]. Bằng cách bắt chước các chuyển động của năm con vật, các bài tập thể hiện vẻ đẹp chính thức và sự cân bằng năng động của chuyển động và tĩnh lặng [12], làm cho chúng vừa chức năng và thú vị. Sự phù hợp này cho mọi người ở mọi lứa tuổi đóng góp tích cực để tăng cường hạnh phúc trong xã hội hiện đại.

Rõ ràng là các bài tập năm động vật truyền thống có tiềm năng đáng kể để quảng bá trong xã hội đương đại. Tuy nhiên, việc áp dụng rộng rãi của họ vẫn phải đối mặt với những thách thức. Do sự phức tạp của các phong trào, khó thực hành và nhu cầu hướng dẫn thích hợp, cùng với việc thiếu kết nối với lối sống hiện đại, các bài tập năm động vật thường được coi là một thực hành khí công cổ đại chủ yếu liên quan đến các học viên nam lớn tuổi. Nhận thức này đã giới hạn sự phổ biến của họ trong số các đối tượng rộng lớn hơn.

 

Hình.1 Giá trị thể dục đương đại của sự vui vẻ năm động vật của Hua Tuo

 

2. Thiết kế trực quan của các bài tập năm động vật

Đầu tiên, các biểu tượng thị giác được trích xuất từ ​​các ý nghĩa văn hóa truyền thống của các bài tập năm động vật, bao gồm các yếu tố hình thức, màu sắc và không gian. Sau đó, sử dụng các kỹ thuật minh họa kỹ thuật số, các biểu tượng được trích xuất này được minh họa để thể hiện các chuyển động và vị trí định hướng của các bài tập năm động vật. Những đồ họa trực quan này không chỉ giúp truyền đạt bản chất văn hóa của các bài tập năm động vật mà còn đặt nền tảng cho thiết kế trực quan của các thiết bị tương tác tiếp theo.

Các thiết kế nhân vật cho các bài tập năm động vật dựa trên các yếu tố thị giác truyền thống của Trung Quốc, với phong cách đơn giản và vui tươi và một cách tiếp cận trực quan dẹt, nhằm mục đích tăng cường tính bao gồm. Điều này đảm bảo thiết kế phù hợp với thẩm mỹ hiện đại và phù hợp cho gia đình, trẻ em và người già. Thiết kế quần áo cho các nhân vật là tối giản, với những chiếc áo ngắn kiểu Hán và quần huấn luyện được kết hợp với mũ trùm đầu truyền thống. Phối màu áp dụng bảng màu "Năm màu" truyền thống của Trung Quốc: đỏ, xanh lá cây (xanh dương), vàng, trắng và đen. Trong xã hội truyền thống, năm màu này mang ý nghĩa tượng trưng độc đáo, tạo ra thiết kế tập thể dục năm động vật với giá trị cảm xúc sâu sắc. Ngoài ra, dựa trên nguồn gốc văn hóa của các bài tập năm động vật, hổ, hươu, gấu, vượn và chim tương ứng với năm hướng truyền thống trong văn hóa Trung Quốc: Nam, Đông, Trung tâm, Tây và Bắc, phản ánh các khái niệm không gian độc đáo của Trung Quốc cổ đại. Mối quan hệ giữa các bài tập năm động vật và văn hóa truyền thống Trung Quốc được trình bày trong Bảng 1.

TheoMười phong trào mới được biên soạnĐược xuất bản bởi Chính quyền Thể thao Trung Quốc, các hình thức năng động của các bài tập có thể được chia thành 107 tư thế tĩnh, bao gồm 21 cho con hổ, 20 cho hươu, 21 cho gấu, 25 cho vượn và 20 cho con chim. Trong số các chuyển động của năm con vật, con hổ thể hiện lập trường của sự sẵn sàng, sẵn sàng để vồ lấy; Con nai cho thấy một trạng thái nhảy và giới hạn với các chân trước của nó được rút ra; Con gấu thể hiện một tư thế nhàn nhã và thoải mái; APE giả định một cử chỉ năng động của cành cây, chuẩn bị tiến về phía trước; Và con chim hiển thị một tư thế duyên dáng để dang rộng đôi cánh của nó trong khi đứng trên một chân (như trong Bảng 2, với hình minh họa chuyển động có nguồn gốc từ Sohu.com). Các hình thức của các chuyển động chủ yếu có các đường cong nhẵn, chẳng hạn như các vòng cung mở rộng và sống động được thấy trong các chuyển động của con nai và vượn, trong khi các đường thẳng thẳng đứng trong chuyển động nâng của hổ và chuyển động nắm bắt của vượn truyền đạt cảm giác xác định và ổn định. Một phân tích chi tiết về các tư thế được hiển thị trong Hình 2.

Các thiết kế cử chỉ tay cơ bản bao gồm móng vuốt hổ, gạc hươu, chân gấu, móc vượn và cánh chim. Hình dạng tay Tiger Claw, khi nhìn từ bên cạnh, có năm ngón tay mở rộng, với hai đốt ngón tay đầu tiên uốn cong về phía lòng bàn tay. Hình dạng bàn tay của con nai, nhìn từ phía trước, có ngón tay kéo dài và lan ra ngoài, với ngón tay cái, ngón trỏ và hồng hào kéo dài trong khi ngón giữa và vòng uốn cong vào trong. Gấu chân, nhìn từ bên cạnh, có tất cả năm ngón tay cong và gần nhau, với miếng đệm của ngón tay cái chạm vào đầu ngón trỏ, tạo thành hình dạng "O" với lòng bàn tay. Hình thức tay Hook Ape dựa trên thiết kế chân gấu, với các ngón tay thẳng và gần nhau và cổ tay hơi thấp hơn. Hình dạng tay cánh chim, nhìn từ bên cạnh, có các ngón tay hơi lây lan và mở rộng, với ngón tay cái, ngón trỏ và hồng hào hơi cao trong khi các ngón tay giữa và vòng gần nhau và hướng xuống dưới. Quá trình thiết kế cho các hình thức này được mô tả trong Hình 3.

 

Tab.1 Sự tương ứng giữa các cuộc vui chơi năm động vật của Hua Tuo và văn hóa truyền thống Trung Quốc

 

Sự chuyển động	Mô tả hành động	Năm yếu tố	Màu sắc	Phương hướng	Năm cơ quan	Ý nghĩa văn hóa
Con hổ	Sức mạnh và sự sẵn sàng	Gỗ	Màu xanh lá	Phía nam	Gan	Đại diện cho sự dũng cảm và sức sống; Liên kết với mùa xuân và sự tăng trưởng đi lên của cuộc sống.
Con nai	Sự ấm áp và nhanh nhẹn	Ngọn lửa	Màu đỏ	Phía đông	Thận	Tượng trưng cho tuổi thọ và thanh lịch; Liên kết với mùa hè và trí tuệ.
Con gấu	Sự ổn định và sức mạnh	Trái đất	Màu vàng	Trung tâm	Lách	Đại diện cho sức mạnh và sự kiên trì; là hiện thân của sự ổn định và nuôi dưỡng.
Vượn	Nhanh nhẹn và sống động	Kim loại	Trắng	Tây	Trái tim	Đại diện cho trí thông minh và tính di động; Liên kết với mùa thu và suy nghĩ nhanh chóng.
Chim	Nhẹ nhàng và tăng vọt	Nước	Đen	Phía bắc	Phổi	Tượng trưng cho tự do và ân sủng; Liên kết với mùa đông và sự rộng lớn của bầu trời.

 

 

Tab.2 Các kỹ thuật và chuyển động của sự vui mừng năm động vật của Hua Tuo

 

KHÔNG.	Động vật	Đặc điểm chuyển động	Điểm chuyển động chính	Ý nghĩa của phong trào
1	Con hổ	Con hổ thể hiện một tư thế sẵn sàng và sẵn sàng để áp dụng. Bàn tay bắt chước móng vuốt hổ, với ngón tay uốn cong vào trong. Cơ thể hơi nghiêng về phía trước, với cánh tay giơ lên ​​và uốn cong ở mức ngực, và cả hai đầu gối hơi uốn cong.	Tập trung vào việc mô phỏng phong thái mạnh mẽ và mạnh mẽ của Tiger bằng cách mở rộng sức mạnh và sự phối hợp của cơ thể.	Tăng cường sức mạnh cơ thể và sự cân bằng tổng thể, thúc đẩy sức sống và khả năng phục hồi thể chất.
2	Con nai	Những con nai cho thấy sự nhanh nhẹn và thanh lịch. Cánh tay mở rộng lên trên, ngón tay bắt chước gạc với cử chỉ tay cụ thể, và cơ thể thể hiện một tư thế nhảy vọt và giới hạn.	Nhấn mạnh sự chuyển động mượt mà và phối hợp của cánh tay và chân, bắt chước chuyển động nhảy vọt duyên dáng của một con nai.	Cải thiện tính linh hoạt và di động chung, tăng cường sự thanh lịch và cân bằng thể chất.
3	Con gấu	Con gấu thể hiện một dáng đi thoải mái và ổn định. Cánh tay di chuyển trong một chuyển động tròn, với lòng bàn tay bắt chước bàn chân của gấu, trong khi phần thân trên hơi lắc lư từ bên này sang bên kia.	Tập trung vào các chuyển động ổn định và nhịp nhàng, đảm bảo sự liên kết giữa phần trên và phần dưới cho một tư thế cân bằng.	Tăng cường sự ổn định và sức bền cốt lõi, thúc đẩy cảm giác bình tĩnh và có căn cứ.

 

 

KHÔNG.	Động vật	Đặc điểm chuyển động	Điểm chuyển động chính	Ý nghĩa của phong trào
4	Vượn	APE thể hiện sự nhanh nhẹn và khéo léo. Cả hai tay bắt chước hình dạng của móc, được đặt trước ngực, với đầu gối hơi cong.	Tập trung vào sự rút lại phối hợp của cánh tay và chân. Phần thân trên vẫn thẳng đứng, trong khi chân duy trì tư thế nhẹ nhàng và cân bằng.	Tăng cường sự nhanh nhẹn và linh hoạt về thể chất, thúc đẩy các phản ứng nhanh chóng và sự nhanh nhẹn.
5	Chim	Con chim thể hiện sự nhẹ nhàng và duyên dáng. Cả hai cánh tay mở rộng ra ngoài như đôi cánh, trong khi một chân đứng thẳng, và hai tay còn lại hơi uốn cong.	Đảm bảo chuyển động cánh tay mượt mà, chảy và lập trường một chân ổn định, duy trì sự cân bằng và đĩnh đạc trong suốt.	Cải thiện sự cân bằng và phối hợp, thúc đẩy ý thức tự do và thanh lịch trong quá trình tập thể dục.

 

 

 

Hình.2 Phân tích các phong trào và tư thế trong sự vui mừng năm động vật của Hua Tuo

 

 

Hình.3 Quy trình thiết kế trực quan của Five-Animal