AI+AR 让中国剪纸 “活” 起来:传统非遗遇上数字技术
中国传统剪纸是重要的非物质文化遗产,本研究旨在借助人工智能技术,将寺庙艺术与古画转化为传统剪纸风格,实现非遗的数字化活化。研究选取 18 年前的 30 组寺庙老影像、台北故宫博物院的 10 幅古画作为素材,通过 Nano Banana (Pro)® 完成风格迁移,利用 Rodin®、Meshy® 实现石雕、木雕的三维重建,再经 Sketchfab® 转换为 AR 模型。研究共生成 370 张图像、重建 167 版模型,最终形成可在手机 AR 平台交互、可实体快速成型的新型剪纸样式,证明 AI 可作为文化传承的重要载体,推动异质艺术形式的交叉活化。
关键词:剪纸,AI,三维,三维重建,AR
图 1 人工智能生成剪纸【(a)源图像(b)转印图像(c)其他例子】传统剪纸作为单层连通的民间艺术,正面临传承式微的困境,研究围绕三大核心问题展开:
一、如何让 18 年前的寺庙数字存档影像,在当代非遗保护中发挥价值;
二、能否将 AI 技术应用于寺庙雕塑、古画的剪纸风格转化,突破传统剪纸的二维局限;
三、如何结合 3D 重建与 AR 技术,让剪纸从平面装饰变为可交互、可传播的数字文化形态,同时兼顾传统剪纸虚实相生、整体连通的核心特征。
这项研究把 AI、三维重建和 AR 技术结合起来,形成了连贯的技术流程,把寺庙艺术、古画和剪纸融合到一起。
在处理过程中,会调整实体与镂空区域的搭配,也能控制线条的粗细,在保留剪纸原有特点的同时,让作品有更明显的空间层次。原本的二维剪纸,被做成了可以用手机观看互动的 AR 模型,也能通过 3D 打印做出实体作品,使用和展示的场景变得更多。对于画面模糊的古画,AI 可以把细节清晰化,让古画里的笔触、纹理能用剪纸的形式完整呈现出来。
(a) 原始图像;(b) 从二维图像生成类三维抽象形态;(c) 将图像转换为传统二维或类三维剪纸平面形态;(d) 将图像转换为二维剪纸线条形态;(e) 为图像创建三维模型;(f) 在其他三维软件中验证三维模型;(g) 生成用于实景展示的增强现实(AR)模型。整个研究按照固定流程一步步推进,用到了多款专业工具。
首先是整理素材,从 1500 张现场照片里,选出 30 组 18 年前的寺庙影像,以及 10 幅台北故宫的古画。
接下来用 AI 工具把这些影像转成剪纸风格,按照设定好的描述,生成红色、镂空、线条加粗的剪纸效果,也可以反转实体和镂空部分的搭配。
图 3 古画
(a) 原作局部;(b) 第一次提示词生成的红色 AI 成果:“将这幅图像转换为仅使用单张红纸制作的镂空中国剪纸艺术,添加边框,整体仅保留红色并带边框,去除所有印章”;(c) 第二次提示词生成的反色 AI 成果:“将其转换为红色线稿,切换前景线稿与背景的颜色,将所有线条宽度放大三倍”。
之后对石雕、木雕进行三维建模,用少量图片就能生成 3D 模型,经过多次调整后,保留还原度最好的版本。
再把建好的 3D 模型,转换成手机可以打开的 AR 模型,也可以通过 3D 打印做出实物。最后还会对 3D 模型进行精度检测,保证模型能还原原本的造型与细节。
图 4
(a) AR 剪纸作品的多种户外展示场景(b) 云端存储的 AR 模型(c) 由 3D 模型重新生成的 2D 图像
图 5 AR 部署测试与验证
(a) 不同背景下的二、三维镂空图案;(b) 从不同角度拍摄的视频片段中呈现的三维镂空模型。
经过一系列处理,研究得到了可以实际应用的成果。
大量影像被转成剪纸风格的图案,寺庙里的石质、木质、陶制雕塑,还有陶瓷剪贴艺术,都能变成有空间层次的剪纸样式。古画、玉器、织物这类文物,原本模糊的细节经过 AI 处理后变得清晰,也能形成专属的剪纸纹样。
通过调整实体与镂空搭配、改变线条粗细,剪纸的视觉层次更丰富,不带边框的样式也更适合在实景中用 AR 展示。用手机扫描二维码就能加载 AR 模型,在桌面、户外等场景随意缩放、旋转观看。一定尺寸的 3D 打印剪纸,可以直接作为独立摆件使用。
图 6 剪纸装置的 3D 快速成型打印件
这些剪纸作品还能用在品牌形象、外事礼品、个人艺术创作等场景,不再只局限于传统节日装饰。经过精度评估,AI 生成的 3D 模型虽然会有轻微的造型差异,但可以完整保留文物的结构和视觉特点,满足非遗数字化展示的需求。
图 7 虚实交替效果(a) 线条与填充区域(b) 实景 AR 展示
图 8 (a) 利用 Rodin® 软件「部件拆分」功能的拆解过程;(b) 局部部件的可视化效果变化。
从研究结果可以看出,用 AI 辅助进行媒体形式转换,确实能让文化遗产得到活化与推广。把寺庙艺术、古画等不同艺术形式结合重构后,剪纸拥有了新的数字呈现形式,形成了包含指令描述、3D 模型、AR 互动、实体打印的完整体系。AI 可以作为文化遗产的一部分,和传统手工技艺一起,让非遗更好地适应时代发展。
图 9 图像测试:(a) 原始图像;(b) 线描图;(c) 剪纸图。
三维建模和剪纸的结合,打通了现实场景与 AR 虚拟展示的通道,让非遗有了更可持续的传播和使用方式,也让非遗的文化生态变得更加丰富。
图 10 (a) 正反面结构展示;(b) 透明线框模型。
目前这项研究还有可以完善的地方。AI 每次生成的 3D 模型,都会出现轻微的造型差异,部分原本只面向前方的墙面雕塑,重建后正反面的造型和纹理无法完全统一。用单张图片生成的 3D 模型,细节还原程度,不如用多张多角度图片生成的模型。未来可以进一步把图像拆解,提炼更多样的艺术表现形式。结合网络共享平台和 AR 内容,让使用者在互动过程中了解更完整的历史信息。也可以尝试搭建一体化的 AI 平台,同时完成风格转换和三维建模,让非遗数字化转换的效果更好、效率更高。
[1] Shih, N.-J.; Chen, Y.-T. AI- and AR-Assisted Reactivation of Chinese Paper Cutting Using Temple Arts and Ancient Paintings. Heritage 2026, 9, 150. https://doi.org/10.3390/heritage904015
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