李茹莎

摘 要：本文設(shè)計(jì)了一個(gè)以敦煌壁畫為主題，具有敘事性結(jié)構(gòu)的交互櫥窗系統(tǒng)。通過這種與人類姿勢(shì)交互的認(rèn)知模型，引導(dǎo)用戶主動(dòng)參與，加強(qiáng)人們對(duì)敦煌文化的親近感。

關(guān)鍵詞：交互櫥窗;姿勢(shì)交互;敘事結(jié)構(gòu);敦煌飛天

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，交互展示在極大地推動(dòng)了文化遺產(chǎn)的數(shù)字化展覽。目前，多數(shù)展覽在交互方式上存在同質(zhì)化現(xiàn)象，內(nèi)容上多以單向線性灌輸式進(jìn)行，難以吸引大眾，有效傳達(dá)展覽信息。1996年，Hoffmann設(shè)計(jì)了真人大小的提線木偶模仿人類動(dòng)作進(jìn)行表演。[2]2004年，Yamane等人用來自人類的運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)控制機(jī)動(dòng)，以弦驅(qū)動(dòng)木偶表演，用算法使捕捉數(shù)據(jù)適用于木偶。[3]以上研究所設(shè)計(jì)的木偶通過模仿人類動(dòng)作以建立同步性，但缺乏內(nèi)在情感的自主性與差異性。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)認(rèn)知模型的交互櫥窗系統(tǒng)，避免單純模仿并建立其獨(dú)立性。采用虛實(shí)結(jié)合的交互對(duì)用戶的姿勢(shì)給予回應(yīng)，讓用戶更自然、積極、主動(dòng)地參與，并獲得引導(dǎo)性的展覽信息。

1 交互櫥窗系統(tǒng)

1.1 概念設(shè)計(jì)

參考敦煌壁畫元素，以大眾熟知的《九色鹿》《出游四門》進(jìn)行設(shè)計(jì)（圖1a）。交互櫥窗系統(tǒng)借用立體空間與不同交互模式構(gòu)建多種感官體驗(yàn)，讓用戶在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行熟悉并嘗試交互方面的探索，達(dá)到心理上的情感共鳴。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

交互櫥窗系統(tǒng)硬件包括一個(gè)55英寸顯示屏，PC，木偶及其控制設(shè)備，Kinect（圖1b）。用戶姿勢(shì)通過Kinect捕捉，將數(shù)據(jù)與PC中的木偶動(dòng)作庫進(jìn)行同步匹配，使用戶動(dòng)作得到即時(shí)反饋。木偶的運(yùn)動(dòng)采用總線舵機(jī)控制，借用舵機(jī)角度控制繞線圈的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)木偶各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，從而形成木偶的整體運(yùn)動(dòng)。LED屏內(nèi)的動(dòng)畫采用數(shù)位板繪制敦煌故事，運(yùn)用動(dòng)作捕捉技術(shù)，通過三維軟件進(jìn)行后期處理。

1.3 原型設(shè)計(jì)

交互櫥窗系統(tǒng)包括LED動(dòng)畫和木偶認(rèn)知模型兩部分。

LED動(dòng)畫設(shè)計(jì)：一是介紹故事基本信息;二是介紹故事的敘事結(jié)構(gòu)、情節(jié)發(fā)展;三是選擇匹配環(huán)節(jié)。

木偶認(rèn)知模型有三個(gè)模塊：一是用戶姿勢(shì)的識(shí)別;二是木偶姿勢(shì)的選擇;三是木偶一系列的姿勢(shì)動(dòng)作。[1]

由于人類的姿勢(shì)千變?nèi)f化且自由度高，具有隨機(jī)性和復(fù)雜性。為了使木偶的回應(yīng)更具主動(dòng)性、不可預(yù)知性，采用一對(duì)多的關(guān)系讓每個(gè)用戶的姿勢(shì)映射到一組可能的木偶姿勢(shì)中。選擇的過程系統(tǒng)無法判斷用戶情緒，所以木偶的姿勢(shì)將集結(jié)所有可能的情緒。[1]

本文創(chuàng)建了兩種不同的設(shè)計(jì)模式原型，不同之處主要體現(xiàn)在內(nèi)容上，針對(duì)故事的敘事結(jié)構(gòu)與情節(jié)發(fā)展進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（1）原型一的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。原型一的設(shè)計(jì)希望逐步激發(fā)用戶興趣，LED屏中的內(nèi)容會(huì)根據(jù)各部分的預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行展示，使用戶按預(yù)設(shè)的順序與時(shí)間依次體驗(yàn)完所有部分。

第一，用戶走近時(shí)，木偶表達(dá)激動(dòng)或心慌等情緒并做出飛行姿勢(shì)，代表著木偶希望帶領(lǐng)用戶去了解敦煌壁畫。同時(shí)，LED屏動(dòng)態(tài)展示飛天舞蹈并開始自動(dòng)播放故事的基本信息。

第二，用戶打招呼時(shí)，木偶表達(dá)欣喜情緒并做出打招呼姿勢(shì)，代表著木偶的禮貌與回應(yīng)。同時(shí)，LED屏在飛天打招呼動(dòng)畫中按照故事情節(jié)發(fā)展依次展開，讓用戶直觀地了解故事的詳情。

第三，在選擇匹配環(huán)節(jié)，用戶依據(jù)之前所了解的信息對(duì)該環(huán)節(jié)的問題進(jìn)行互動(dòng)。

第四，在用戶離開時(shí)，木偶做出低頭，雙手耷拉的姿勢(shì)，代表著木偶的無奈或低落等情緒。同時(shí)，LED屏將故事回歸初始狀態(tài)。

無人時(shí)木偶做細(xì)微動(dòng)作防止長(zhǎng)時(shí)間靜止，仿佛有生命力一樣吸引路人。LED屏則是祥云等裝飾元素的循環(huán)。當(dāng)有人經(jīng)過時(shí)，木偶做出走路姿勢(shì)，LED屏的壁畫則跟隨路人的位置及行走方向進(jìn)行對(duì)應(yīng)壁畫部分的動(dòng)態(tài)展示。

（2）原型二系統(tǒng)設(shè)計(jì)。原型二的設(shè)計(jì)期望可以鼓勵(lì)用戶對(duì)內(nèi)容的欣賞。用戶可以根據(jù)自身興趣與節(jié)奏，通過交互自由地訪問每一部分。

第一，用戶走近時(shí)，木偶表達(dá)激動(dòng)或心慌等情緒并做出飛行姿勢(shì)，代表著木偶希望帶領(lǐng)用戶去了解敦煌壁畫。同時(shí)，LED屏隨著飛天舞蹈出現(xiàn)敦煌故事基本信息、敘事結(jié)構(gòu)及情節(jié)、選擇匹配三部分。

第二，用戶手勢(shì)交互（指向/點(diǎn)擊）時(shí)，木偶做出打招呼姿勢(shì)，表達(dá)欣喜情緒。同時(shí)，LED屏根據(jù)用戶的指向呈現(xiàn)該部分的內(nèi)容。若用戶做出打招呼姿勢(shì)，LED屏呈現(xiàn)歡迎頁面，隨即提示用戶可選取感興趣的內(nèi)容點(diǎn)擊了解。

原型二在無人或有人經(jīng)過或有人離開時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)與原型一一致。

2 結(jié)語

本文通過交互櫥窗展示設(shè)計(jì)，從交互敘事結(jié)構(gòu)出發(fā)，總結(jié)交互展示設(shè)計(jì)在敘事結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)法則，同時(shí)探究一個(gè)輸入多個(gè)輸出的交互反饋，期望實(shí)物參與的交互更能激發(fā)用戶的興趣與探索欲。相信交互公共展示在未來會(huì)運(yùn)用到教育、娛樂等眾多領(lǐng)域并發(fā)揮其價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] Mahzoon，M.，Maher，M.L.，Grace，K.，LoCurto，L.，Outcault，B . The Willful Marionette：Modeling Social Cognition Using Gesture-Gesture Interaction Dialogue[C]. International Conference on Augmented，2016：402-413.

[2] Hoffmann， G.： Teach-in of a robot by showing the motion[C]. International Conference on Image Processing，1996：529-532.

[3] Yamane，K.，Hodgins，J.K.，Brown，H.B . Controlling a motorized marionette with human motion capture data[J]. International Journal of Humanoid Robotics，2004.