Протокол динамического визуального дизайна, основанный на функциях движения, для перевода воплощённых знаний тайцзи в коммуникацию нематериального культурного наследия

Краткое содержание

Этот протокол описывает воспроизводимый рабочий процесс для захвата, анализа и перевода воплощённых движений тайцзи в динамические визуальные дизайны с использованием захвата движения без маркеров и визуального картирования на основе признаков движения для поддержки передачи нематериального культурного наследия, основанного на движении.

Аннотация

Этот протокол описывает воспроизводимый рабочий процесс для перевода воплощённых движений тайцзи в динамические визуальные дизайны для поддержки передачи нематериального культурного наследия, основанного на движении. Как культурная практика, основанная на движении, тайцзи передаёт знания через телесный ритм, траекторию, перенос веса и баланс — аспекты, которые часто трудно передать с помощью традиционных статических или видео-медиа. Протокол интегрирует захват движения без маркеров, извлечение элементов движения и визуальное отображение на основе правил для преобразования характеристик движения в динамические визуальные представления. Восемь представительных форм тайцзи были записаны с помощью захвата движения без маркеров. Ключевые точки тела были извлечены с помощью MediaPipe Pose и проанализированы для получения характеристик движения, включая кривизну траектории, плавность движения и стабильность ритма. Эти особенности систематически сопоставлялись с динамическими визуальными переменными с помощью визуальной трансляции, ориентированной на элементы движения. Для оценки эффективности подхода контролируемый эксперимент с участием 180 участников сравнил три условия коммуникации: статическую графику, традиционные видео и динамические визуальные дизайны на основе данных движения. Показатели результатов включали получение знаний, распознавание движений, воплощённое понимание и поведенческие намерения, связанные с сохранением и обменом культурой. Анализ 264 допустимых последовательностей движений выявил значительные вариации в профилях признаков движения между формами тайцзи. Условие динамического визуального дизайна значительно превосходило статические графические и традиционные видеоусловия по приобретению знаний, распознаванию смысла движения и воплощённому пониманию (все p < 0,001). Структурное моделирование также показало, что воспринимаемое качество дизайна влияет на сохранение и обмен намерениями главным образом через воплощённое понимание, эстетическое вовлечение и эмоциональный резонанс. Этот протокол обеспечивает систематический метод преобразования воплощённых знаний о движении в динамические визуальные формы для коммуникации и интерпретации нематериального культурного наследия, основанного на движении.

Введение

Тайцзицюань, или Тайцзицюань, — это традиционная китайская практика движения, сочетающая координацию тела, круговое движение, контроль равновесия и внутреннюю регуляцию. Вписанная в Репрезентативный список нематериального культурного наследия человечества ЮНЕСКО в 2020 году, её культурное значение во многом основано на живом, воплощённом исполнении, а не на статичных материальных^{артефактах 1}. Это признание ставит методологическую задачу для коммуникации цифрового наследия: как перевести наследие, основанное на движении, не сводя его к статичным символам, текстуальных объяснениям или поверхностным визуальным мотивам.

Традиционная цифровая коммуникация обычно основана на статичном тексте, статичных изображениях или стандартных видеозаписях. Хотя эти форматы могут документировать внешнюю позу или хронологическую последовательность формы, они часто не передают внутреннюю телесную логику — такую как смещение веса, контроль ритма и связность движений — благодаря которой практика становится культурно значимой. Недавние достижения в анализе движения позволяют точно количественно определять координаты тела и суставы и кинематические рисунки с помощью методов захвата движения на основе сенсоров^{или без маркеров 2,3}. Однако, несмотря на то, что эти технологии превосходят распознавание движений и обучающие вмешательства, их потенциал для визуальной культурной коммуникации остаётся недостаточно изученным. Аналогично, хотя проекты цифрового наследия всё чаще используют иммерсивные медиа и визуализацию, основанную на данных, многие по-прежнему делают упор на качество презентации, а не структурную^{культурную интерпретацию 4}.

Воплощённое мышление даёт критический взгляд на устранение этого разрыва. С этой точки зрения культурное понимание формируется телесным восприятием, сенсомоторной симуляцией и взаимодействием восприятия–действие, а не просто наблюдением визуальных ^{поверхностей 5,6,7}. Исследования в области изобразительного искусства и когнитивных наук также показывают, что абстракция может сделать иначе невидимые физические свойства ощутимыми, сохраняя структурные связи движения⁸. Исследования интерактивной визуальной коммуникации подчёркивают, что визуальная привлекательность и пользовательский опыт влияют на общественное вовлечение и намерения по сохранению⁹. Тем не менее, иммерсивные медиа в проектах наследия часто ставят эстетическое притяжение в приоритет, что может привлекать внимание, но не способно передать основную культурную^{структуру 7}. Кроме того, абстрагирование движения в динамические визуальные элементы рискует ослабить воспринимаемую аутентичность, если логика дизайна отдаляется от исходной^{практики 10}. Поэтому перевод воплощённых знаний в воспринимаемые формы требует строгой, основанной на правилах логики проектирования, основанной на эмпирических данных о движении, а не на чисто интуитивном графическом стиле.

Чтобы преодолеть разрыв между данными движения и культурной интерпретацией, в этой статье представлен воспроизводимый протокол для перевода воплощённых знаний тайцзи в динамический визуальный дизайн. Основная научная задача — определить, могут ли кинематические особенности, извлечённые из движений тайцзи, служить интерпретируемыми переменными дизайна, улучшающими общественное понимание воплощённого культурного смысла. Соответственно, исследование вносит вклад в процесс перевода, ориентированный на характеристики движения, сопоставление на основе правил между элементами движения и динамическими визуальными переменными, а также эмпирическую оценку с сравнением статической графики, традиционного видео и динамического визуального дизайна, основанного на данных движения.

Этот подход, основанный на данных, имеет явные преимущества по сравнению с альтернативными^{методами 11}. В отличие от обычных видеозаписей, которые предоставляют только буквальные представления, или чисто декоративных анимаций, лишённых культурной основы, этот метод отображает извлеченные кинематические особенности (например, кривизну траектории, плавность, стабильность ритма и амплитуду смещения баланса) непосредственно на динамические визуальные переменные (например, круговые линии потока, ритм анимации и визуальную гравитацию). Этот подход связан с более ранними медиа-арт-исследованиями визуализации движения, включая визуализацию движения Kung Fu Motion на основе захвата движения Тобиаса Греммлера, но отличается определением явных правил сопоставления признаков к визуализации и оценкой их коммуникационных эффектов на основе контролируемого пользовательского^{исследования 12}. В результате она сохраняет эмпирическую структуру движения, делая его логику визуально доступной.

Наконец, этот протокол особенно подходит для исследователей цифровых гуманитарных наук, дизайнеров взаимодействий и практиков наследия, стремящихся оцифровать и донести нематериальное культурное наследие, основанное на движении. Эта структура отличается от Labanotation — строгой системы нотации для записи партитур движений с целью экспертной интерпретации и^{сохранения 13}. В отличие от этого, настоящий протокол переводит измеренную механику движения в динамические визуальные формы, предназначенные для поддержки общественной интерпретации, культурной передачи и сохранения наследия. Используя доступную видеосистему захвата движения без маркеров в сочетании со стандартными рабочими процессами обработки данных, исследователи могут адаптировать эту структуру не только для тайцзи, но и для других воплощённых практик, систематически оценивая, как дизайн, ориентированный на движение, влияет на культурные^{коммуникационные результаты.}

Протокол

Все методы с участием людей выполнялись в соответствии с институциональными рекомендациями и были одобрены Комитетом по этике защиты человеческих исследований Школы дизайна и творчества Университета электронных технологий Гуйлинь (Одобрение No 2600AL0621). Письменное информированное согласие было получено от всех исполнителей тайцзи и участников оценки пользователей до сбора данных. Участникам сообщили, что участие является добровольным, а анонимные данные будут использоваться для исследований и публикаций.

1. Учебная среда и подготовка оборудования

1. Подготовьте отмеченную зону захвата движения диаметром 3 м × 3 м с неотражающим фоном и равномерным освещением в лаборатории проектирования и цифровых медиа.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Общий пятиступенчатый рабочий процесс для перевода воплощённого движения тайцзи в динамическую визуальную коммуникацию иллюстрирован на рисунке 1A. Методологическая цепочка, основанная на литературе, поддерживающая протокол, включая анализ движения, культурное распространение, оценку удобства использования и оценку когнитивной нагрузки, изложена в таблице 1.
2. Разместите две синхронизированные цифровые камеры для записи каждой последовательности тайцзи с разных точек зрения. Разместите фронтальную камеру примерно в 3,5 м от центра зоны съёмки.
3. Разместить боковую камеру примерно в 3,0 м от центра зоны съёмки. Установите обе камеры на штативах на уровне груди, как показано на рисунке 2A.
4. Настройте обе камеры на запись с разрешением 1920 × 1080 пикселей и частотой кадров 30 кадров в секунду. Используйте ручную экспозицию и фиксированные фокусные настройки во время сбора данных.
5. Освещать зону захвата двумя рассеянными светодиодными панелями, расположенными примерно под углом 45° спереди-слева и переднего правого угла, на уровне груди. Поддерживать равномерное, неотражающее освещение при 500 люксах с нейтральной цветовой температурой 5 600 К на протяжении всего сбора данных.
6. Синхронизируйте обе камеры перед каждым испытанием с помощью видимого хлопка двумя руками в зоне захвата. Выровняйте записи по первому кадру, показывающему контакт руки, и убедитесь, что ошибка синхронизации не превышает один кадр при скорости 30 кадров в секунду.
7. Расположите камеру фронтального вида перпендикулярно фронтальной плоскости исполнителя и камеру бокового вида примерно под углом 90° к правой стороне исполнителя. Используйте фиксированные настройки фокуса и убедитесь, что всё тело исполнителя остаётся видимым на протяжении 3 м × 3 м, выравнивая обе камеры с помощью напольных маркеров, размещённых на границах зоны захвата.
8. Используйте обычный, неотражающий фон и уберите отражающие объекты из зоны захвата. Перед записью убедитесь, что исполнитель полностью виден с обеих камер, что тени не закрывают контур тела, и что никакие мебель, кабели или прохожие не закрывают траекторию движения.
9. Калибруйте пространство для записи в начале каждой сессии записи, снимая отмеченную сетку пола и проверяя, видимы ли границы зоны захвата в обоих видах камеры. Поскольку анализ использовал двухмерное видео без маркеров, а не метрическую трёхмерную реконструкцию, калибровка заключалась в проверке выравнивания вида, видимости тела и нормализации масштаба с помощью ширины плеч.
10. Сохраняйте каждую запись как MP4-видео с разрешением 1920 × 1080 пикселей, 30 кадров/с с использованием сжатия H.264. Файлы с именами в формате M##_P##_T#_view.mp4, где M — движение, P — исполнителя, T — испытание, а view — фронтальную или боковую камеру.
11. Обработка данных движения на рабочей станциях, способной запускать программную среду Python 3.11, библиотеку компьютерного зрения OpenCV, конвейер оценки поз без маркеров MediaPipe Pose, библиотеку численных вычислений NumPy, библиотеку управления данными Pandas и библиотеку обработки сигналов SciPy. Записывайте модель рабочей станции, операционную систему и версии программного пакета, используемые для обработки данных, чтобы обеспечить вычислительную воспроизводимость.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Общий пятиступенчатый рабочий процесс для перевода воплощённого движения Тайцзи в динамическую визуальную коммуникацию иллюстрирован на рисунках 1A–E.

Рисунок 1. Рабочий процесс для перевода воплощённого движения тайцзи в динамическую визуальную коммуникацию. (A) Пятиступенчатый учебный процесс, включающий выбор движений тайцзи, видеозахват движения, извлечение элементов движения, визуальный перевод на основе правил и оценку пользователями. (B) В исследовании анализировались восемь выбранных форм тайцзи. (C) Конвейер обработки данных с движением, включая синхронизированный видеозахват, оценку позы, обработку траектории, нормализацию цикла движения и извлечение признаков. (D) Экспериментальные условия коммуникации: статическая графика, традиционное видео и динамический визуальный дизайн, основанный на данных движения. (E) Концептуальная основа, связывающая восприятие качества дизайна коммуникации, воплощённого понимания, эстетического вовлечения, эмоционального резонанса, намерения обмена и намерения сохранения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Ссылка	Область исследований	Цепочка данных, использовавшаяся в предыдущих работах	Статистическая или аналитическая цепь	Методологические последствия для этого исследования	Цепочка данных, использовавшаяся в предыдущих работах
Хо и др.2	Анализ движения тайцзи	Движения тайцзи фиксировались с помощью отслеживания координат тела и сустава, а положения суставов верхней конечности и углы локтя количественно измерялись.	Количественный и качественный анализ движений.	Поддерживает использование координат тела и сустава, особенностей траектории и кинематических индикаторов для преобразования движения тайцзи в анализируемые воплощённые данные.	Движения тайцзи фиксировались с помощью отслеживания координат тела и сустава, а положения суставов верхней конечности и углы локтя количественно измерялись.
Li и др.3	Признание движения тайцзи	Движения тайцзи фиксировались с помощью инерциальных измерительных единиц и сигналов движения временных рядов.	Обратная связь по распознаванию и вмешательству на основе временной свертки.	Поддерживает извлечение временных характеристик движения, включая стабильность ритма, вариацию ускорения и структуру последовательности движений.	Движения тайцзи фиксировались с помощью инерциальных измерительных единиц и сигналов движения временных рядов.
Йи и др.4	Распространение цифрового нематериального культурного наследия	Данные пользовательского опыта были собраны у участников, столкнувшихся с цифровым нематериальным культурным наследием.	Для изучения аффективных реакций и распространения поведения использовались SmartPLS и качественный сравнительный анализ с нечеткими наборами (fsQCA).	Поддерживает коммуникационную структуру, связывающую цифровой опыт, эмоциональную реакцию, культурную идентичность и намерение распространения.	Данные пользовательского опыта были собраны у участников, столкнувшихся с цифровым нематериальным культурным наследием.
Брук 15	Оценка удобства использования	Участники заполнили стандартизированную анкету из 10 пунктов по удобству использования после взаимодействия с системой.	Баллы по шкале удобства использования системы (SUS) рассчитывались по шкале от 0 до 100.	Поддерживает измерение воспринимаемой удобства визуального коммуникационного интерфейса.	Участники заполнили стандартизированную анкету из 10 пунктов по удобству использования после взаимодействия с системой.
Харт и Ставленд16	Оценка когнитивной нагрузки	Участники оценивали размеры рабочей нагрузки после завершения задачи.	Оценки NASA Task Load Index (NASA-TLX) рассчитывались на основе многомерных оценок рабочей нагрузки.	Поддерживает оценку того, улучшает ли динамический визуальный прототип, основанный на данных движения, без чрезмерной когнитивной нагрузки.	Участники оценивали размеры рабочей нагрузки после завершения задачи.

Таблица 1: Методологическая цепочка, основанная на литературе, поддерживающая настоящее исследование. В этой таблице представлены ключевые источники, исследовательские области, методы сбора данных, аналитические методы и методологические вклады, используемые для формирования рабочего процесса анализа движения, визуального перевода, оценки удобства использования и оценки когнитивной нагрузки, реализованных в данном протоколе.

Рисунок 2. Процедура захвата движения на основе видео и извлечения элементов движения . (A) Настройка захвата движения с использованием синхронизированных камер фронтального и бокового видов в отмеченной зоне 3 м × 3 м. (B) Результаты оценки позы без маркеров, показывающие извлечённые ориентиры тела из записей с переднего и бокового вида. (C) Рабочий процесс предварительной обработки данных, включая извлечение ориентиров, скрининг отсутствующего кадра, сглаживание траектории и временную нормализацию. (D) Репрезентативные реконструированные траектории движения, основанные на ключевых точках верхней конечности, туловища и центра тела. (E) Особенности движения, извлечённые из каждой последовательности движений, включая продолжительность, среднюю скорость, пиковую скорость, кривизну траектории, индекс гладкости, индекс симметрии, амплитуду баланса-смещения и стабильность ритма. (F) Экспортированный набор данных о функциях движения, используемый для визуального перевода. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

2. Отбор движений тайцзи и набор исполнителей

1. Выберите восемь представительных форм тайцзи для захвата движения, чтобы запечатлеть различные комбинации круговой траектории, переноса веса, разгибания верхней конечности, вращения туловища, перехода баланса и управления ритмом (Таблица 2; Рисунок 1B).
   ПРИМЕЧАНИЕ: Выбранные формы включают Открывающуюся форму, Облачные руки, Белый журавль расправляет крылья, Раздвигает гриву дикой лошади, Щетка колена и Поворотный шаг, Отпугивание обезьяны, Захват хвоста птицы и Закрывающая форма. Эти формы дают техническую основу для анализа движения тайцзи как воплощённых данных^{движения 2}.
2. Привлекайте исполнителей тайцзи и включайте как опытных инструкторов, так и специалистов среднего уровня. Определите опытных преподавателей как людей с более чем пятилетним опытом преподавания или выступлений, а практиков среднего уровня — как людей с как минимум одним годом регулярной практики.
3. Проверяйте всех потенциальных исполнителей на соответствие. Включите лиц в возрасте от 18 до 60 лет, которые не сообщили о повреждениях опорно-двигательного аппарата в течение предыдущих трёх месяцев и способны выполнять все выбранные движения без перерывов.
4. Получите письменное информированное согласие всех исполнителей перед сбором данных.
5. Определите потенциальных исполнителей через университетских преподавателей тайцзи, студенческие группы и местные сети практиков. Связывайтесь с кандидатами по электронной почте или лично, отбирайте их по критериям права и зачисляйте только тех, кто предоставил письменное информированное согласие.
6. В общей сложности пригласить 12 исполнителей, включая пять опытных инструкторов и семь специалистов среднего уровня. Используйте этот образец для генерации последовательностей движения для предварительной обработки и извлечения признаков.
7. Выберите движения из упрощённой программы тайцзи в стиле Ян из 24 форм, широко используемой в публичном обучении и культурных демонстрациях.
8. Выберите восемь форм через обсуждение между исследовательской командой и инструкторами тайцзи, чтобы охватить медленную инициацию, круговую траекторию, асимметричное разгибание, переход вперёд, вращение ствола, откат назад, многоступенчатую интеграцию сил и стабилизацию закрытия. Используйте эти критерии, чтобы убедиться, что выбранные формы соответствуют характеристикам движения, указанным правилами визуального перевода в Таблице 2.
9. Рекордные демографические характеристики и характеристики практики, включая возраст, пол, рост, массу тела, владение руками, годы опыта в тайцзи, а также статус инструктора или среднего уровня.
10. Исключать кандидатов, сообщающих о неврологических расстройствах, нарушениях равновесия, некорректированном нарушении зрения, недавних операциях, неспособности завершить полную последовательность движений или любых состояниях, делающих безопасное участие нецелесообразным.
11. Не требуется предварительная практика в исследованиях захвата движения или цифровой записи. Перед регистрацией объясните всем исполнителям процесс записи и убедитесь, что им комфортно снимать с двух камер.
12. Включать разрешение на видеозапись, анализ движения без маркеров, анонимное хранение данных и публикацию агрегированных результатов в процедуре одобренного этикой согласия.
13. Предоставляйте исполнителям расписание занятий, инструкции по записи, рекомендации по разминке и возможность задавать вопросы перед записью.

Движение тайцзи	Особенность воплощённого движения	Культурное или телесное значение	Извлеченные индикаторы движения	Динамическое правило визуального перевода
Вступительная форма	Медленное инициация, вертикальное оседание и контролируемое подъём руки	Начало, заземление и регуляция дыхания и состояния тела	Продолжительность, индекс плавности, стабильность ритма	Медленное затухание, постепенное вертикальное расширение и появление частиц на низкой скорости
Облачные Руки	Непрерывное круговое движение верхней конечности и боковое смещение тела	Круговость, поток, непрерывность и координация между телом и намерением	Кривизна траектории, амплитуда сдвига баланса, индекс гладкости	Круговые линии потока, визуальные гравитационные сдвиги из стороны в сторону и непрерывные следы частиц
Белый журавль расправляет крылья	Асимметричное разгибание верхней конечности, открытая осанка и вращение туловища	Расширение, открытость и баланс между силами, движущимися вверх и вниз	Индекс симметрии, пиковая скорость, смещение верхней конечности	Композиция слоёв, расширение света вверх и асимметричные переходы прозрачности
Разлучение гривы дикой лошади	Шаг вперёд, диагональное разделение рук и перенос веса	Направленное расширение, разделение сил и стремление вперёд	Амплитуда сдвига баланса, средняя скорость, кривизна траектории	Ленты диагонального движения, визуальный центр с движением вперёд и многослойное расширение дуги
Касание колена и шаг поворота	Скоординированные шаги, расчёсывание рук и вращение торса	Защита, перенаправление и координированный контроль нижней и верхней части тела	Перемещение магистрали, индекс симметрии, индекс гладкости	Вращающееся поле зрения, низкоуровневые проходящие следы и смягчённые переходы краёв
Repulse Monkey	Шаги назад, чередующиеся движения рук и контролируемый отступ	Отступайте без потери контроля, чередования и стабильности	Стабильность ритма, шаговое смещение, двусторонняя координация	Чередующиеся визуальные импульсы, обратные потоки частиц и постоянные ритмы непрозрачности
Схватить хвост птицы	Последовательные действия толкания, защитных защит, перекатываний, нажатий и закрытия	Интеграция множественных сил тайцзи и непрерывной логики тела	Кривизна, плавность, стабильность ритма, амплитуда сдвига баланса	Многоступенчатые дуговые последовательности, слоистые силовые волны и прогрессивное визуальное сжатие и освобождение
Заключительная форма	Медленное возвращение, опускание рук и стабилизация тела	Завершение, возвращение к неподвижности и внутреннее урегулирование	Продолжительность, индекс плавности, стабильность ритма	Постепенное затухание, визуальное оседание вниз и конвергенция частиц к центру

Таблица 2: Характеристики движения тайцзи и соответствующие правила визуального перевода. В этой таблице представлены воплощённые особенности движения, культурные или телесные значения, извлечённые индикаторы движения и визуальные трансляционные карты на основе правил, используемые для восьми выбранных форм тайцзи. Перечисленные индикаторы движения способствовали формированию динамических визуальных переменных, используемых в фреймворке проектирования коммуникации, основанной на функциях движения.

3. Процедура захвата движения

1. Поручите каждому исполнителю пройти 5-минутную разминку и один ознакомительный раунд в зоне захвата перед официальной записью.
2. Инструктировать каждого исполнителя выполнить каждую из восьми выбранных форм тайцзи три раза в естественном темпе тайцзи. Не используйте метроном или внешне навязанную скорость движения.
3. Запишите жест визуальной синхронизации в начале каждого испытания, чтобы облегчить выравнивание видео с передним и боковым видом во время предварительной обработки.
4. Присвоите каждому судебному процессу уникальный идентификатор ходатайства. Укажите номер исполнителя, тип движения и номер испытания в идентификаторе.
5. Предусматривайте интервал отдыха в 10 секунд между испытаниями. Обеспечьте более длительный период отдыха, когда исполнитель сообщает об усталости.
6. Повторите пробу один раз, когда движение прервано, выполнено вне отмеченной зоны захвата или возникла явная ошибка записи. Полный рабочий процесс записи движения и извлечения признаков иллюстрирован на рисунке 2.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Рисунок 2 иллюстрирует полный рабочий процесс записи движения и извлечения признаков. Используйте видеопроцесс без маркеров, чтобы поддерживать воспроизводимый и недорогой конвейер сбора данных, подходящий для культурных коммуникационных условий, где носимые датчики^{непрактичны 3}.
7. Используйте стандартную 5-минутную разминку, включающую мягкие упражнения на подвижность шеи, плеч, туловища, бедер, коленей и голеностопа, затем медленных подъёмов рук и перемещения веса. Начинайте официальную запись только тогда, когда исполнитель не замечает дискомфорта и может плавно завершить последовательность репетиций.
8. Во время ознакомления попросите каждого исполнителя выполнить один пробный проход выбранных форм внутри отмеченной зоны, пока оператор проверяет видимость тела в обоих видах камеры. Заканчивается знакомство, когда исполнитель сможет оставаться в зоне захвата и следовать сигналам записи без перерывов.
9. Определите естественный темп тайцзи как выбранный темп, который обычно используется исполнителем во время обучения или практики. Инструктируйте исполнителей не ускоряться перед камерой и повторять пробу только если темп явно прерван или не соответствует тренировочному раунду.
10. Используйте хлопок двумя руками на уровне груди как жест визуальной синхронизации непосредственно перед инициацией движения. Отмечайте первый кадр контакта руки в обоих видео и проверяйте синхронизацию во время предварительной обработки.
11. Используйте формат идентификатора M##_P###_T#, где M обозначает движение, P — номер исполнителя, а T — номер испытания. Например, M02-P07-T3 обозначает третье испытание Cloud Hands, выполненное исполнителем P07.
12. Оценивайте усталость через самоотчёт исполнителя, видимую нестабильность, замедленное восстановление или просьбы о дополнительном отдыхе. Обеспечить дополнительный период отдыха от 30 до 60 секунд, когда наблюдается какой-либо индикатор усталости.
13. Фиксируйте движения в фиксированном порядке, указанном в Таблице 2 , чтобы поддерживать согласованность между исполнителями и снижать ошибки оператора. Не рандомизируйте порядок движения, потому что цель — извлечение признаков движения, а не сравнение поведенческих методов.
14. Дайте одну и ту же инструкцию перед каждым испытанием: выполните заданную форму Тайцзи в обычном темпе, оставайтесь в отмеченной зоне и продолжайте до завершения формы. Читайте инструкцию из подготовленного сценария, чтобы поддерживать единообразие между исполнителями.
15. Позвольте немедленно повторить пробу, затронутую прерывом, закрытием или ошибкой исполнителя. Если повторное испытание остаётся непригодным, задокументируйте его как исключённое и запишите причину исключения в журнал предварительной обработки.
16. Проверяйте стабильность камеры, видимость в зоне захвата, согласованность освещения и видимость тела перед каждым блоком записи и после настройки оборудования. Поставьте запись на паузу и повторите проверку настройки, если появляются тени, отражения или окклюзии.
17. После каждой сессии записи перенесите видеофайлы в защищённую паролем папку проекта и сделайте резервную копию на отдельный диск. Проверяйте целостность файла, открывая каждую запись с фронтальным и боковым видом и проверяя длительность записи, непрерывность кадров и согласованность имен файлов перед предварительной обработкой.
18. Операторы записи обучают с использованием одного и того же контрольного списка настройки, правил именования файлов, процедуры синхронизации и критериев повтора проб. Назначить одного оператора для установки камеры и управления записью, а при необходимости персонала — второго оператора для выполнения протокольного контрольного списка.

4. Предобработка данных движения

1. Проверьте все RAW-видеофайлы на устойчивость камеры, видимость корпуса, непрерывность кадров и синхронизацию перед дальнейшей обработкой.
2. Импортируйте каждое видео в конвейер позирования-оценивания и извлекайте 33 ориентира тела покадрово, используя конвейер позирования, как показано на рисунках 1C и 2B. Экспортировать координаты ориентиров для каждой последовательности движения в виде файлов значений с разделёнными запятыми (CSV).
3. Обрабатывайте экспортированные координаты в Python с помощью библиотеки компьютерного зрения, библиотеки численных вычислений, библиотек управления данными и библиотеки обработки сигналов. Проверьте данные на отсутствующие кадры, нестабильные оценки ключевых точек и ошибки отслеживания тела.
4. Исключить последовательность движения, если более 15% кадров содержат отсутствующие или нестабильные оценки ключевых точек, если исполнитель останавливается до завершения движения, если тело выходит за пределы отмеченной зоны захвата или если окклюзия камеры мешает надёжной реконструкции траектории.
5. Сгладьте траектории основной и ключевой точки сохраненных последовательностей с помощью низкочастотного фильтра Баттерворта четвёртого порядка с частотой среза 6 Гц в рамках рабочего процесса предварительной обработки, показанного на рисунке 2C.
6. Нормализуйте каждую удерживаемую последовательность во времени до 0%–100% цикла движения, чтобы облегчить сравнение между исполнителями с разной скоростью движения.
7. Нормализуйте пространственные координаты с помощью пропорций тела, специфичных для исполнителя. Используйте ширину плеч в качестве основного ориентира для сравнения траекторий верхней части конечностей и реконструируйте траектории движений для последующего анализа (рисунок 2D).
8. Назначьте двух обученных программистов для независимого просмотра всех исключённых последовательностей и случайной выборки 20% сохранившихся последовательностей. Разрешайте разногласия через обсуждение с преподавателем тайцзи и оценивайте соглашение между оценщиками.
9. Запустите конвейер оценки позы внутри среды программирования и зафиксируйте точную версию пакета и конфигурацию модели в Таблице материалов. Используйте модель позы полного тела с 33 знаками, чтобы сгенерировать координаты ориентиров для каждого кадра видео.
10. Включите сглаживание ориентиров и настройте конвейер оценки позы с model_complexity = 1, min_detection_confidence = 0.50 и min_tracking_confidence = 0.50, если не использовались другие валидированные настройки. Применяйте одинаковые параметры конфигурации как к видео с фронтальным видом, так и с боковым видом.
11. Проверяйте каждое видео на соответствие кодекам и читайте кадры напрямую с помощью библиотеки компьютерного зрения, без пространственного обрезания, когда видимо всё тело. Обрезайте только сегмент синхронизации перед инициацией движения и неиспользуемые кадры после завершения движения до извлечения ориентира.
12. Экспортировать CSV-файлы с одной строкой на кадр и столбцами, содержащими идентификатор движения, индекс кадра, метку времени, название или индекс ориентира, нормализованные координаты x-, y- и z, а также показатель видимости ориентиров для каждого из 33 объектных ориентиров. Храните файлы с передним и боковым видом в отдельных папках с одинаковыми идентификаторами движения.
13. Классифицировать оценку ориентира как нестабильную, если её показатель видимости ниже 0,50, когда координаты изменяются более чем на три медианные абсолютные отклонения между соседними кадрами или когда ориентир выходит за пределы видимого тела. Последовательности флагов для обзора, когда нестабильные ориентиры затрагивают основные ориентиры верхней конечности, туловища или бедра.
14. Обнаружить отсутствующие кадры из-за разрывов в индексах кадров или временных метках, а также из отсутствующих строк ориентиров в экспортированных CSV-файлах. Линеарно интерполируйте изолированные промежутки менее пяти последовательных кадров перед сглаживанием. Исключайте последовательности, если отсутствующие или нестабильные кадры превышают 15% от общей последовательности.
15. Выявляйте ошибки отслеживания тела с помощью визуального осмотра и автоматических проверок на замену ориентиров слева и вправо, неправдоподобных смещений суставов, резких изменений положения по всему телу и координат тела вне зоны захвата. Отмечайте затронутые последовательности для проверки кодеров и исключайте их, если надежная реконструкция траектории невозможна.
16. Документируйте все исключённые последовательности в журнал предварительной обработки, содержащий идентификатор движения, идентификатор исполнителя, тип движения, номер испытания, причину исключения, процент отсутствующих ключевых точек и решение рецензента. Сохранять соответствующие поля статуса последовательности, процента отсутствующего ключевого пункта и флага обзора на протяжении всей предварительной обработки.
17. Реализовать фильтр низкочастотного фильтра Баттерворта четвёртого порядка 6 Гц с использованием функций scipy.signal.butter и scipy.signal.filtfilt для выполнения нулевой фазы каждой траектории координат. Используйте частоту дискретизации 30 кадров в секунду для определения частоты Найквиста и примените одинаковые параметры фильтра ко всем сохраненным последовательностям.
18. Определите инициацию движения как первое устойчивое увеличение скорости запястья или центра тела, превышающее 5% от специфической для последовательности пиковой скорости после жеста синхронизации. Определите завершение движения как первую точку после финальной фазы движения, при которой скорость остаётся ниже этого порога не менее 10 последовательных кадров.
19. Перепробуйте каждую сохранившуюся последовательность в 101 равномерно расположенную точку времени, составляющую 0%–100% цикла движения, интерполировав сглаженные траектории координат. Используйте нормализованные последовательности для сравнения кросс-исполнительных элементов и последующего извлечения признаков движения.
20. Измерьте ширину плеч как евклидово расстояние между ориентирами левого и правого плеча. Используйте медианное значение по стабильным кадрам в качестве конкретного для исполнителя эталонного масштабирования и применяйте полученный коэффициент масштабирования ко всем сохранённым испытаниям одного и того же исполнителя.
21. Нормализуйте координаты с помощью уравнений и , где x_c и y_c — координаты центра тела, а W_s — ширина плеч, специфичная для исполнителя. Примените ту же процедуру нормализации к траекториям верхней конечности, туловища и центра тела.
22. Обучайте программистов, используя заранее определённые критерии исключения, репрезентативные видео с выборкой и пилотный набор обзора перед формальным кодированием. Требовать от программистов демонстрировать последовательное выявление отсутствующих ключевых точек, окклюзии, ошибок отслеживания и прерванных результатов перед просмотром данных исследования.
23. Выберите выборку обзора с 20% удержанной последовательностью, используя стратифицированную случайную выборку по типу движения, чтобы каждая форма тайцзи была представлена. Сгенерируйте случайную выборку из сохранённого списка идентификаторов движения до проверки программистом.
24. Рассчитайте межоценочные соглашения с использованием κ Коэна для решений по сохранению/исключению и процентного согласия для классификации по причинам исключения. Считайте значения κ ≥ 0,80 приемлемыми перед окончательной формой сохраненного набора данных.
25. Храните все скрипты предобработки в датированной директории проекта вместе с файлом требований, документирующий среду программирования и точные версии конвейера оценки поз, библиотеки компьютерного зрения, библиотеки численных вычислений, библиотеки управления данными и библиотеки обработки сигналов. Запишите все последующие изменения скриптов в журнал изменений перед повторным запуском извлечения функций.
26. Ведите журналы контроля качества на протяжении всей предварительной обработки, включая статус последовательности, процент отсутствующих ключевых точек, флаги рецензирования и решения программистов. Используйте эти логи, чтобы задокументировать прогрессию от 288 записанных последовательностей движения к 264 сохранённым последовательностям после проверки качества.

5. Извлечение движущихся признаков и визуальный перевод

1. Вычислите длительность движения как прошедшее время между инициацией движения и завершением движения. Вычислите среднюю скорость и пиковую скорость по смещению ключевых точек верхней конечности и ствола через последовательные кадры. Извлечете характеристики длительности движения, скорости, кривизны траектории, плавности, симметрии, амплитуды сдвига баланса и устойчивости ритма, как изложено на рисунке 2E.
2. Вычислите кривизну траектории по круговому пути движения верхних конечностей. Плавность движений выводится из вариаций ускорения между кадрами.
3. Вычислите симметрию, сравнивая паттерны движения суставов с левой и правой стороны. Оценить амплитуду сдвига баланса по горизонтальному смещению центра тела на протяжении всего цикла движения.
4. Рассчитывайте стабильность ритма по временным колебаниям пиков скорости на протяжении всего цикла движения.
5. Назначьте визуальную трансляционную партитуру каждой действительной последовательности с использованием взвешенной комбинации кривизны траектории, плавности, стабильности ритма и амплитуды сдвига баланса. Экспортировать полученный набор характеристик движения для визуального перевода (рисунок 2F).
6. Преобразуйте извлечённые элементы движения в динамические визуальные элементы с помощью системы визуального перевода на основе правил. Свяжите каждую визуальную переменную с конкретной воплощённой особенностью движения с помощью матрицы трансляции, показанной на рисунке 3A.
7. Преобразите высокую кривизну траектории в круговые линии потока и дуговые пути частиц (рисунок 3B). Сопоставьте более высокие значения стабильности ритма на более медленные и регулярные паттерны пульсации (рисунок 3C).
8. Преобразите большие амплитуды смещения баланса в видимое движение зрительного центра (рисунок 3D). Сопоставьте более высокие значения гладкости на непрерывные градиентные переходы, а более высокие значения симметрии — на зеркальные или противобалансированные визуальные композиции (рисунок 3E).
9. Ознакомьтесь с преподавателями тайцзи и экспертами по визуальному коммуникационному дизайну. Подтвердите, что визуальные отображения сохраняют воплощённую логику движения при минимизации декоративного^{искажения 14}. Репрезентативный визуальный прототип, ориентированный на характеристики движения, созданный с использованием этих правил трансляции, показан на рисунке 3F.
10. Используйте те же точки инициации движения и завершения движения, определённые при временной нормализации, для расчётов длительности. Вычислите длительность движения как (конечный кадр − стартовый кадр)/30 кадров в секунду и сообщайте результат за секунды.
11. Вычислите скорость от кадра к кадру с использованием евклидового смещения последовательных координат ориентиров:
     
    Здесь v_t — мгновенная скорость в системе t, (x_t, y_t, z_t) — ориентировочные координаты в кадре t, (x_t−1, y_t−1, z_t−1) — ориентировые координаты в предыдущей системе, а Δt — интервал времени между последовательными кадрами (1/30 с). Используйте сглаженные, нормализованные по ширине плеч координаты и сообщайте скорость в нормализованных единицах ширины тела в секунду.
12. Включайте левое и правое запястья, локти, плечи, бедра и рассчитанную траекторию центра тела при оценке скорости верхней конечности и туловища. Используйте траектории запястья и локтей для характеристики движения верхней части конечностей и траектории между плечом и центром бедра, чтобы охарактеризовать движение туловища и связанные с балансом движения.
13. Оценить кривизну траектории по последовательным координатным триплетам, используя:
    
    Средние значения кривизны по нормализованному циклу движения и траекториям верхней конечности.
14. Количественно определить круговость как минимально-максимальную нормированную среднюю кривизну траекторий верхней конечности по удерживаемым последовательностям. Более высокие значения указывают на более непрерывные дуговидные или круговые траектории и большую пригодность для визуального перевода по круговым линиям потока.
15. Вычислите плавность от вариации ускорения между кадрами после фильтрации с помощью обратной нормализованной шкалы вариации ускорения, переоценённой до 0–100 для отчётности. Более высокие значения указывают на более плавное движение с меньшими резкими изменениями ускорения.
16. Квантифицируем симметрию как единицу минус нормированную разность среднего квадрата между траекториями ориентиров левой и правой сторон после выравнивания по временам. Более высокие значения симметрии свидетельствуют о более сбалансированных двусторонних движениях.
17. Вычислите центр тела как среднее положение ориентиров левого плеча, правого плеча, левого бедра и правого бедра для каждого кадра. Используйте полученную траекторию центра тела для оценки особенностей трансляции тела и смещения баланса.
18. Вычислим амплитуду баланса-смещения как диапазон нормированного горизонтального смещения тела и центра по циклу движения:
     B = max (x′_center) − min (x′_center)
    Большие значения указывают на большую латеральную или переднезаднюю переноску веса, в зависимости от обзора камеры.
19. Определить пики скорости с помощью процедуры обнаружения пиков, применяемой к сглаженному профилю скорости с минимальной выделённостью 10% от специфической для последовательности пиковой скорости и минимальным расстоянием в пять кадров. Визуально просматривайте обнаруженные пики на предмет последовательностей, отмеченных во время предварительной обработки.
20. Оцените стабильность ритма как единицу минус коэффициент вариации интервалов между пиковыми интервалами в течение цикла движения и переоцените результат до 0–100 для отчётности. Более высокие значения указывают на более регулярное тайминг между фазами движения.
21. Нормализуйте все признаки движения перед комбинированием с помощью минимального и максимального масштабирования:
     
    Нормализуйте каждую особенность независимо, чтобы ни одна отдельная особенность не доминировала из-за шкалы измерения.
22. Рассчитайте балл визуального перевода (VTS) как:
     VTS = 100 × (норма0,35 C₊ 0,30норма S₊ 0,20норма R₊ 0,15B_норма)
    Здесь C, S, R и B обозначают кривизну, плавность, стабильность ритма и амплитуду сдвига баланса соответственно. Воспринимайте более высокие оценки как более пригодные для динамического визуального перевода, основанного на движении, а не как превосходное выполнение тайцзи.
23. Выбирайте веса признаков через экспертные обсуждения между преподавателями тайцзи и исследователями визуального дизайна, придавая больший вес кривизне и плавности, поскольку эти признаки напрямую влияют на видимый поток и непрерывность. Проверьте полученные рейтинги баллов с экспертными оценками по пригодности движения к визуальному зрению перед окончательным анализом.
24. Выполнять извлечение признаков движения в программной среде с использованием библиотеки компьютерного зрения для обработки кадров, конвейера оценки поз для извлечения ориентиров, библиотеки численных вычислений и библиотеки управления данными для обработки координат, а также библиотеки обработки сигналов для фильтрации и анализа сигналов. Архивируйте скрипты анализа, версии пакетов и экспортированные CSV-файлы вместе с набором данных проекта.
25. Реализуйте рабочий процесс визуального перевода на основе правил в платформе визуальной разработки TouchDesigner, используя нормализованные функции движения CSV в качестве параметров и Adobe After Effects для финального композитинга, когда это необходимо. Импортируйте каждый вектор признаков движения, сопоставьте элементы движения с заранее заданными визуальными параметрами, предварительно просмотрите динамический выход и экспортируйте финальный визуальный прототип для пользовательской оценки.
26. Отображьте нормализованные элементы движения непрерывно в визуальные параметры и используйте низкие (<0,33), средние (0,33–0,66) и высокие (>0,66) значения только при обзоре дизайна. Например, большая кривизна увеличивает радиус дуги и плотность линии потока, более высокая стабильность ритма снижает нерегулярность пульсации, а большие амплитуды смещения баланса увеличивают смещение центра зрения.
27. Генерируйте круговые линии потока и траектории частиц на основе параметра кривизны, импульсационное время по стабильности ритма, движение центра визуального зрения по амплитуде сдвига баланса, градиентную непрерывность от гладкости и зеркальную композиционную силу по симметрии. Сохраняйте одинаковые цветовые палитры, фоны и типографику во всех прототипах, чтобы минимизировать смешивающие эффекты, не связанные с динамикой, вызванной движением.
28. Применяйте визуальные отображения непрерывно во время создания прототипа, чтобы постепенные различия в характеристиках движения приводили к пропорциональным изменениям в визуальном поведении. Используйте категориальные метки только во время экспертного обзора, чтобы облегчить обсуждение низкой, средней и высокой пригодности визуального перевода.
29. Ознакомьтесь с правилами перевода с двумя преподавателями тайцзи и двумя экспертами по визуальному дизайну. Оценить выравнивание движения и признаков, культурную интерпретируемость, визуальную чёткость и риск декоративного искажения, а также пересматривать правила перевода до достижения консенсуса.
30. Оценивать сохранение воплощённой логики движения, определяя, точно ли каждое визуальное отображение отражает предполагаемые характеристики движения, изложенные в Таблице 2 , и оценивают ли эксперты выравнивание и интерпретируемость приемлемыми. Пересмотрите отображения, считающиеся декоративными, вводящими в заблуждение или недостаточно отражающими оригинальные элементы движения, прежде чем создавать окончательные визуальные прототипы.

Рисунок 3. Трансляция элементов движения тайцзи на основе правил в динамические визуальные переменные. (A) Матрица визуального трансляции, связывающая извлечённые признаки движения с соответствующими визуальными переменными. (B) Пример преобразования кривизны траектории в круговые линии потока и траектории частиц. (C) Пример перевода стабильности ритма в тайминг и паттерны пульсации анимации. (D) Пример перевода амплитуды сдвига баланса в движение зрительного центра и взвешенной композиции. (E) Пример перевода гладкости и симметрии в градиентную непрерывность и композиционный баланс. (F) Репрезентативный динамический визуальный прототип, созданный из извлечённых признаков движения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

6. Разработка прототипов и настройка оценки пользователей

1. Разработать три коммуникационных материала для экспериментального сравнения: статическое графическое условие, обычное видеоусловие и динамическое визуальное проектирование на основе данных движения, созданное из системы визуального перевода (рисунок 1D). Полученный визуальный прототип, основанный на данных движения, иллюстрирован на рисунке 3F.
2. Стандартизировать три коммуникационных материала с учётом длительности экспозиции, плотности информации, порядка подачи движений, типографики и цветовой палитры.
3. Пригласить 180 подходящих участников в возрасте от 18 до 35 лет с нормальным или скорректированным зрением и без профессионального опыта преподавания тайцзи. Случайным образом распределите участников по трём условиям коммуникации с использованием коэффициента распределения 1:1:1 (Таблица 3).
4. Проведите оценку пользователей в специальной комнате для взаимодействия. Отображайте все экспериментальные материалы на одном и том же 24-дюймовом мониторе и размещайте участников примерно в 70 см от экрана.
5. Поддерживать постоянное освещение комнаты, уровень звука, дальность просмотра, разрешение экрана и продолжительность экспозиции во всех экспериментальных условиях.
6. Позволите участникам ознакомиться с назначенным материалом в течение 4-минутного периода экспозиции. Записывайте поведение при повторном просмотре, повторное воспроизведение, поведение при прокрутке и взаимодействие как показатели вовлечённости в поведение. Концептуальная система оценки, связывающая воспринимаемое качество дизайна коммуникации, воплощённое понимание, эстетическое вовлечение, эмоциональный резонанс, намерение обмена и намерение сохранения, показана на рисунке 1E.
7. Создайте статическое графическое состояние в виде последовательности неподвижных визуальных панелей, представляющих восемь форм тайцзи, короткие метки с значением движения и тот же объяснительный текст, что и в других условиях. Экспортируйте панели в 1920 × 1080 пикселей и показывайте их на одном мониторе в течение 4 минут экспозиции.
8. Создайте стандартное видео из того же записанного исходного материала тайцзи, отредактированного в 4-минутную MP4-последовательность 1920 × 1080 пикселей, 30 кадров в секунду. Используйте только обычные видеоматериалы и текстовые метки без визуальных наложений с элементами движения.
9. Сгенерируйте условие динамического визуального дизайна, основанного на данных движения, импортируя нормализованные данные о характеристиках движения в платформу визуальной разработки, применяя набор правил, описанный на шаге 5, и экспортируя прототип длительностью 4 минуты с тем же порядком движения и объяснительным текстом, что и в двух других условиях.
10. Представлены те же восемь форм тайцзи во всех трёх условиях: открывающаяся форма, облачные руки, расправляющие крылья белого журавля, раздвинутая грива дикой лошади, касание колена и поворотный шаг, отталкивание обезьяны, захват хвоста птицы и завершающая форма. Каждое условие включает название движения, краткое описание его воплощённого значения и одинаковый порядок подачи.
11. Стандартизуйте плотность информации, сопоставив длительность экспозиции, количество движений, порядок движения, количество пояснительных меток, приблизительное количество слов и область экрана, выделенную каждому движению. Изучите все материалы перед тестированием, чтобы убедиться, что ни одно состояние не содержит концептуальной информации, отсутствующей у других.
12. Используйте одинаковый шрифт без засечек, иерархию меток, нейтральный фон и сдержанную сине-серую акцентную палитру во всех условиях. Сохраняйте одинаковый размер текста, расположение меток и названия движений, чтобы различия в группах отражали способ общения, а не несвязанные графические стили.
13. Привлекайте участников оценки пользователей через университетские рассылки, объявления на кампусе и пулы участников курсов дизайна. Проверьте заинтересованных волонтёров по возрасту, состоянию зрения, профессиональному опыту преподавания тайцзи и способности пройти полную оценочную сессию.
14. Установите целевой размер выборки примерно в 60 участников на каждое условие для обеспечения достаточной статистической мощности для выявления средних различий между группами в получении знаний и результатах воплощённого понимания. Итоговая проанализированная выборка включала 180 участников, распределённых по трём состояниям.
15. Генерируйте последовательность распределения с помощью компьютерной блочных рандомизации с целевой соотношением 1:1:1 по трём условиям. Присвоение скрытых условий до завершения скрининга на соответствие и базовых измерений.
16. Зафиксируйте возраст, пол участника, ранее знакомство с тайцзи, предыдущее представление о нематериальном культурном наследии, опыт в дизайне, статус видения и уровень культурных знаний до теста. Используйте эти переменные для оценки исходной эквивалентности между экспериментальными группами.
17. Исключать лиц с профессиональным опытом преподавания тайцзи, некорректированными нарушениями зрения, самосообщаемыми когнитивными или неврологическими состояниями, которые могут повлиять на понимание, предыдущим участием в процессе проектирования прототипа, а также неполными данными опроса или заданий.
18. Материалы представлены на 24-дюймовом мониторе Dell P2422H с разрешением 1920 × 1080 пикселей и частотой обновления 60 Гц. Поддерживайте одинаковую яркость и цветовые настройки дисплея на всех сессиях и убедитесь, что вся область стимула видна с расстояния 70 см.
19. Поддерживайте стабильное внутреннее освещение во время всех сессий оценки пользователей и избегайте прямых бликов на мониторе. Перед каждой сессией проверяйте стабильное освещение, минимальный фоновый шум и отсутствие визуальных отвлекающих факторов.
20. Предоставляйте участникам стандартизированные письменные и устные инструкции перед знакомством. Сообщите участникам, что они проведут оценку знаний, признания и пользовательского опыта сразу после просмотра назначенного материала коммуникации.
21. В течение 4-минутного периода экспозиции инструктировать участников изучать названия движений, воплощённые значения и визуальные подсказки, представленные в заданном материале. Не давайте дополнительных объяснений в период воздействия.
22. Позволите участникам просматривать, воспроизводить, прокручивать или взаимодействовать только в рамках возможностей заданного условия: проверка статичной панели для статического графического состояния, управление повтором для обычного видеосостояния и взаимодействие с функциями для динамического визуального дизайна, основанного на движении. Записывайте все разрешённые действия как индикаторы поведенческой вовлечённости.
23. Запись просмотра, повтора, прокрутки и взаимодействия с помощью системы журналирования событий на презентационном компьютере. Экспортируйте логи на уровне участников в CSV-файлы, содержащие идентификатор участника, условия эксперимента, время остановки, количество просмотров/повторов, клики по взаимодействию и выбор добровольного обмена.
24. Определите время пребывания как общее время просмотра или взаимодействия, количество просмотров/повторов — как количество повторных просмотров или действий повтора, а клики на взаимодействие — как количество выборов, инициированных участником во время экспозиции. Запишите выбор добровольного обмена как бинарный (да/нет) результат после завершения оценки.
25. Проведите 20-балльную оценку культурных знаний непосредственно до и после экспозиции. Рассчитывайте получение знаний как результат после теста минус результат до теста, при этом более высокие значения указывают на лучшее краткосрочное обучение из заданного материала коммуникации.
26. Измеряйте распознавание движений, попросив участников определить каждую форму тайцзи из списка из восьми изученных движений. Оценивайте ответы как правильные или неправильные и рассчитывайте точность распознавания на уровне участников.
27. Измеряйте распознавание значения движения, попросив участников сопоставить каждое представление движения с соответствующим воплощённым значением (например, круговость, заземление, смещение баланса или отступление без потери контроля). Экспресс производительность — это процент правильно сопоставленных товаров.
28. Измерять воплощённое понимание с помощью анкет типа Лайкерта, оценивающих восприятие участниками телесного ритма, переноса равновесия, траектории и логики движения. Средние баллы по заданию, чтобы более высокие значения указывали на более сильное восприятие воплощённого понимания.
29. Измеряйте эмоциональный резонанс, эстетическую вовлечённость, культурную аутентичность, намерение сохранения и намерения обмена с помощью многоэлементных 7-балльных шкал Ликерта, адаптированных из литературы по цифровому наследию и пользовательскому опыту. Вычислите каждую конструкцию как среднее значения сохранённых элементов после оценки надёжности. Оцените воспринимаемую удобство использования с помощью 10-пунктной шкалы использования системы (SUS⁾¹⁵.
30. Измеряйте когнитивную нагрузку с помощью Индекса нагрузки NASA (NASA-TLX)¹⁶ после изучения материала и конвертируйте полученный балл в шкале от 0 до 100. Низкие баллы указывают на меньшую воспринимаемую нагрузку при интерпретации коммуникационного материала.
31. Проведите все анкеты в электронном виде на компьютере презентации сразу после выполнения заданий на экспозицию и распознавание. Экспортируйте ответы с использованием анонимных идентификаторов участников.
32. Проверьте ответы участников на полноту, дублирующиеся идентификаторы, неправдоподобные значения и отсутствующие результаты задач перед статистическим анализом. Исключить неполные сессии и сохранить итоговый проанализированный образец, указанный в Таблице 3.
33. Храните все данные участников с использованием анонимных идентификаторов участников в защищённых паролем исследовательских файлах, доступных только исследовательской команде. Удалять личные идентификаторы перед анализом и сохранять исследовательские записи в соответствии с этическими и политиками управления данными.

Переменная	Группа статической графики (n = 58)	Группа традиционного видео (n = 60)	Группа динамического визуального дизайна (n = 62)	Статистический тест	p Значение
Возраст (годы)	23.4 ± 3.8	23.7 ± 4.1	24.0 ± 3.9	Односторонняя ANOVA	0.71
Женщины, n (%)	33 (56.9)	35 (58.3)	37 (59.7)	Критерий хи-квадрата	0.95
Опыт в дизайне — n (%)	19 (32.8)	21 (35.0)	22 (35.5)	Критерий хи-квадрата	0.94
Предварительное знакомство с тайцзи (1–7)	2.8 ± 1.3	2.9 ± 1.4	3.0 ± 1.3	Односторонняя ANOVA	0.68
Предыдущее воздействие нематериального культурного наследия (1–7)	3.1 ± 1.4	3.2 ± 1.5	3.3 ± 1.4	Односторонняя ANOVA	0.74
Балл культурных знаний перед тестом (0–20)	6.7 ± 2.4	6.9 ± 2.6	6.8 ± 2.5	Односторонняя ANOVA	0.91
Нормальное или скорректированное до нормального зрения — n (%)	58 (100.0)	60 (100.0)	62 (100.0)	Точный тест Фишера	1
Профессиональный опыт преподавания тайцзи, n (%)	0 (0.0)	0 (0.0)	0 (0.0)	Не применимо	—

Таблица 3: Характеристики участников и распределение экспериментальных групп .Базовые демографические характеристики, предварительное знакомство с тайцзи, предыдущее воздействие нематериального культурного наследия и предтестовые оценки культурных знаний для участников, назначенных для статической графики, традиционного видео и динамического визуального дизайна. Данные представлены как среднее ± стандартное отклонение или n (%). Были проведены статистические сравнения для оценки исходной эквивалентности между группами.

Результаты

Особенности движения выбранных движений тайцзи
Всего было записано 288 последовательностей движений тайцзи от 12 исполнителей в восьми выбранных формах тайцзи. После исключения последовательностей с неполным выполнением, чрезмерными оценками отсутствующих ключевых точек, окклюзией камеры, нестабильным отслеживанием ориентиров или прерванной производительностью, для извлечения признаков сохранялось 264 действительные последовательности. Количество допустимых последоват...

Обсуждение

В данном исследовании представлен и оценивается надёжный, ориентированный на характеристики движения протокол для преобразования воплощённых знаний тайцзи в динамический визуальный дизайн. Главной целью исследования было определить, можно ли преобразовать эмпирически извлеченные кинематические признаки в интерпретируемые визуальные переменные, улучшающие передачу воплощённого культурного смысла. Результаты показывают, что коммуникация нематериального культурного наследия на основе движен...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Adobe After Effects	Adobe Inc.	Adobe After Effects 2024 (v24.6)	Программное обеспечение для создания анимационных графических эффектов, используемое для составления окончательных прототипов, если это необходимо.
Computer Workstation	Dell Technologies	Precision 3660 Tower; Intel Core i7-12700 CPU; NVIDIA GeForce RTX 3060 GPU; 32 GB RAM; 1 TB SSD	Рабочая станция, используемая для обработки движущихся данных, извлечения признаков, генерации визуализации и статистического анализа.
Dell 24-inch Monitor	Dell Technologies	P2422H	Монитор, используемый для контролируемого эксперимента оценки пользователя (1920 × 1080 пикселей, 60 Гц).
Digital Video Camera	Sony Corporation	ILCE-7M4	Синхронизированные фронтальные и боковые камеры, используемые для захвата движения (1920 × 1080 пикселей, 30 кадров/с).
MediaPipe Pose	Google LLC	MediaPipe 0.10.14	Безмаркеровый конвейер оценки позы с использованием полной модели позы с 33 ориентирами (model_complexity = 1, min_detection_confidence = 0.50, min_tracking_confidence = 0.50).
NumPy	NumPy Developers	NumPy 1.26.4	Библиотека для численных вычислений, используемая для обработки координат и вычислений движущихся признаков.
OpenCV	OpenCV Team	OpenCV 4.9.0	Библиотека компьютерного зрения, используемая для обработки видео, извлечения кадров и предобработки.
Operating System	Microsoft	Windows 11 Pro 23H2, 64-bit	Операционная система, используемая для обработки движущихся данных и генерации визуализации.
Pandas	Pandas Development Team	Pandas 2.2.2	Библиотека управления данными, используемая для обработки структурированных данных и экспорта CSV.
Python	Python Software Foundation	Версия 3.11	Языковая среда программирования, используемая для конвейера обработки данных.
Randomization Software	Microsoft Corporation	Microsoft Excel для Microsoft 365, Версия 2405	Используется для создания компьютерной блочной последовательности рандомизации для распределения участников.
SciPy	SciPy Developers	SciPy 1.13.1	Библиотека обработки сигналов, используемая для фильтрации Баттерворта и анализа движущихся сигналов.
Statistical Analysis Software	IBM Corp.	IBM SPSS Statistics 29.0	Используется для анализа надежности, проверки гипотез, анализа медиации и моделирования структурных уравнений.
Survey Administration Platform	Qualtrics LLC	Web-платформа Qualtrics XM (доступ в мае 2026 года)	Платформа, используемая для администрирования опросов и сбора ответов участников в электронном виде.
TouchDesigner	Derivative	TouchDesigner 2023.11880	Платформа визуального разработчика, используемая для создания динамических визуализаций, управляемых признаками движения.
Tripod	Manfrotto	MK055XPRO3	Тренога, используемая для стабилизации камер во время захвата движения.
Video Synchronization Software	Custom Python/OpenCV workflow	OpenCV 4.9.0	Используется для синхронизации фронтального и бокового записываний во время предобработки с использованием визуального события "хлопка".