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当京剧老电影遇上AI,北邮学生用新技术为京剧大师“换新颜”

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学期过半,北京邮电大学选修“当京剧老电影遇上AI”这门“微课”的师生们,让京剧大师程砚秋的电影作品“年轻了起来”。11月8日,在这门“微课”的结课现场,学生们分组上台展示如何利用人工智能等技术对这部诞生于1956年的作品进行修复,让原本52岁出演作品的程砚秋以青年时期的模样出现在电影中。

新京报记者现场了解到,今年上半年,北京邮电大学启动“前沿及交叉技术微课”,牵头这门“微课”的老师、北京邮电大学邮政发展研究中心主任、国邮智库专家赵国君便有了“戏曲+AI”的想法。在过去的半个学期,来自该校经济管理学院、人工智能学院、信息通信工程学院的5名老师共同参与,以复原老电影《荒山泪》为基础,利用信息技术学科优势,面向工科学生们开设了科艺结合的学科交叉“小课堂”。


课程开始前,北京邮电大学邮政发展研究中心主任、国邮智库专家赵国君介绍老电影《荒山泪》。 新京报记者刘洋 摄

尝试用AI让京剧大师“年轻起来”

这门微课共16个学时,每周2学时,在过去的这半个学期,每周二晚上7点到9点,来自北邮经济管理学院、信息通信工程学院、人工智能学院等多个学院的30名大学生齐聚在一间教室里,和5名交叉学科的老师们共同探讨如何修复老电影。11月8日是他们的首次结课汇报,因为学生们课程安排不同,结课汇报分两次进行。8日上午,四组同学分别上台展示自己的学习成果。

大家要在课堂上解决的实际问题是,以京剧电影《荒山泪》中夜织一场为目标,用程砚秋年轻时的容颜再现此5分钟视频片段。赵国君介绍,新中国成立后,在周恩来总理的直接关怀下,拍摄了程砚秋此生唯一一部京剧电影《荒山泪》,于1956年发行上映。此时程砚秋已52岁,颜值身形已非巅峰。囿于时代技术,其舞台影像资料甚少留存,成为一大憾事。当下,技术不断进步,AI在诸多领域取得卓越成效,她萌生了建立“微课”的想法,希望通过建立本科素质教育选修课“当京剧老电影遇上AI”,交叉师资团队分工教学,让学生们学习并利用专业技术,让大师在这部电影中“年轻起来”。


学生们分组上台介绍自己的研究过程。 新京报记者刘洋 摄

汇报现场,学生分别播放自己利用专业技术修复的新版片段。老电影中,程砚秋的妆容难掩岁月痕迹,臃肿体态也与剧中人存在较大差距。同学们复原的电影片段面相年轻、身段纤细,角色也更显清秀。“剧中主角张慧珠三十岁左右,恢复后才是合适的年龄段,和剧中人物的情况还是符合的。”“面相还不自然,需要再精细化一些。”“看着明显年轻了,短时间内做到这些已经很不容易了。”“大师的神韵都在里面了,探索的过程可以写一篇论文。”老师们点评道。

新京报记者注意到,现场学生们恢复程砚秋容貌的方法各不相同,有的学生利用人工智能直接为大师换脸,通过大模型读取20、30岁大师的面部特征,利用人工智能替换到了电影作品中,而有的学生则利用美颜技术和AI相结合为大师“换新颜”。人工智能学院信息工程大三学生李响团队生成的作品更稳定,他提到,在这几节课中,他先后更换了三种不同类型的大模型,有的清晰度提升但表情失真,有时情绪有了但面部出现了重影,多次尝试之后才有了现在的作品。

探索多种解决方案,还原大师神韵

赵国君曾担任过中国京剧程派艺术研究会秘书长,热爱戏曲的她还在校内开设全校公共选修课《走进京剧艺术殿堂》《中国戏曲东方美学与智慧》等课程,而这门微课给她带来了很多触动,为解决实际问题、通过“翻转课堂”的形式让学生们成为学习、研究的主角,三个学院的5名老师每节课都会参与,师生一起讨论课题。

“一开始学生们的方案一般,有的画面很滑稽,有的还做出了卡通版的片段,有的甚至‘惨不忍睹’,大家边笑边思索如何能够做出更好的作品,没有人能够‘摸鱼’。”赵国君回忆道。这八节课,她负责介绍京剧知识并进行艺术点评,另外几位人工智能老师、信息通信工程学院的老师负责讲授专业知识,从技术上指导学生完成作品。


学生们展示优化前后的画面。 新京报记者刘洋 摄

“今天看到学生们的汇报成果还是很惊艳的,我负责技术方面的课程,因为担心如果我提供一个技术,大家一致模仿后导致成果的趋同性,被我的上限所束缚,所以更偏向通识课,介绍了相关技术类型,让学生根据需求自己设计解决方案。”人工智能学院特聘副研究员孟竹介绍了这堂课的设计。孟竹表示,学生们运用的超分辨率重建、图像增强、大模型生成等技术都是自己去搜索的,对他们是一个非常大的挑战,“每节课都能看到作品效果的迭代,每节课都有惊喜和进步。”

“我们为了保持程先生的仪态,没有换脸,之前有失真的情况,后来又再次优化了,把‘鬼脸’的那块重新‘跑了一下(用AI大模型单独处理有问题的片段)’。”如此操作下,在特写镜头中,为年轻版的程砚秋保留了眼神的韵味。“目前用的是免费模型,未来希望独创并训练属于自己的模型。”国际学院电信工程及管理专业大四学生厉欣桐说道。

学生在实践中提升对新技术的认知和运用能力

同学们有的是五人成组、有的三人成组,不仅学到了新技术,还收获了“兄弟学院”的挚友。“‘京剧+AI’听着就有意思,赶紧抢了这门微课。”李响回忆,一开始组内6个人彼此都不认识,但大家都主动把想法发进群里,自觉分工,配合顺畅。

计算机学院计算机科学与技术大三学生张鑫介绍,学生们使用的软件都来自代码托管平台,小组成员的思路是先将老电影画面变得清晰,再利用AI技术换脸。因为5分钟的原视频里有大场景和特写镜头,不同的场景使用的工具也不同,他们通过实践发现了不同修复工具在不同场景中的优势和劣势。


采用不同的技术,学生们优化的效果不同。 新京报记者刘洋 摄

对于新处理的画面,大师静态表演时状态稳定,而有的作品在转身、侧首时,面部、眼角仍然会模糊、跳帧,为何会出现这种情况?信息与通信工程学院电子信息工程专业大三学生臧云贺介绍,人脸识别是对于脸部特征的识别,包括三维脸部识别,基于大模型识别的局限性,转脸时会出现本征偏移的现象。“我以前对人工智能的了解偏向于运用,不了解底层原理,上手操作后才发现大模型比较死板,只是教条的处理,瑕疵都需要人工调整。”国际学院电子信息工程专业童语铮说道。经过这次学习实践,学生们也对大模型袪魅。

“下一步可以考虑在一个学期内多开这类优质‘微课’,让更多学生受益。”北京邮电大学教务处副处长张锦绣也到现场观看了学生的汇报。她表示,“金课”的标准是提倡“两性一度”,即创新性、高阶性以及挑战度,这门课在标准之上还重点体现了学科的交叉性,学生“抢课”体现出课程内容的趣味性。北邮今年首次设立“前沿与交叉技术”系列微课,在AI时代,希望将前沿的、交叉性的学科知识迅速融入课堂教学中。

张锦绣介绍,北京邮电大学在今年制订2024版本科专业培养方案中,重构素质教育课程体系,面向所有专业开设人工智能引论、计算机概论、信息通信概论、领导力与可持续发展、设计思维5门新生必修的人工智能通识课,加强培养学生超越机器的审美能力、想象能力、共情能力等核心竞争力,此次“当京剧老电影遇上AI”前沿微课还融合了对于中国优秀传统文化数字化保护的内容,使同学们了解了AI技术在文化艺术领域的应用,提升了对新技术的认知和运用能力,“这样的课堂效果让我觉得很惊喜”。

新京报记者 刘洋

编辑 缪晨霞 校对 柳宝庆

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刘洋

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