摘要：在兩千多年前，張騫出使西域，開辟了中國(guó)通往世界的古代絲綢之路。絲綢之路的開通使沿線的各族貿(mào)易和文化展開了往來(lái)與匯聚，而敦煌作為絲綢之路上的重鎮(zhèn)，各國(guó)文明在這里凝聚綻放，成了東西方經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易、文化交流數(shù)千年的歷史見證。隨著“一帶一路”倡議的全面推進(jìn)，敦煌毋庸置疑將再次成為東西方文明交融、文化共享的重要樞紐，而敦煌莫高窟這個(gè)凝聚著數(shù)千年文化藝術(shù)發(fā)展史、消逝風(fēng)化的寶庫(kù)必將再次成為人們的聚焦點(diǎn)。如何延續(xù)傳承好、保護(hù)好、發(fā)揚(yáng)好這一絲綢之路上的文化瑰寶是當(dāng)前形勢(shì)下最為棘手的問題。本課題以敦煌莫高窟中的藻井紋樣為研究對(duì)象，以當(dāng)前數(shù)字互動(dòng)技術(shù)為手段，將紋樣元素結(jié)合動(dòng)畫的形式并加載互動(dòng)技術(shù)手段，以互動(dòng)裝置為展示形式，用一種全新的藝術(shù)表現(xiàn)形式表達(dá)敦煌壁畫的歷史。本文主要研究互動(dòng)裝置在藝術(shù)展現(xiàn)形式中的表現(xiàn)以及在數(shù)字媒體設(shè)計(jì)融合中的應(yīng)用分析，針對(duì)敦煌藝術(shù)數(shù)字可視化與數(shù)字媒體裝置交互進(jìn)行闡述，旨在提高認(rèn)識(shí)，同時(shí)希望借助數(shù)字媒體交互技術(shù)的交互性，增強(qiáng)觀眾的可融入、可參與感，助力敦煌藝術(shù)的保護(hù)與傳承，更好地發(fā)揮保護(hù)、傳播和推廣敦煌文化的目的。

關(guān)鍵詞：敦煌莫高窟;藻井紋樣;互動(dòng)裝置藝術(shù)

中圖分類號(hào)：J50 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2020）23-0-02

“人類敦煌，千年莫高”，敦煌莫高窟經(jīng)歷了數(shù)千年的風(fēng)雨洗禮，是迄今為止保存完好的規(guī)模最大的石窟，同時(shí)也是見證我國(guó)古絲綢之路不可或缺的文化瑰寶。莫高石窟始建于十六國(guó)時(shí)期，由僧人樂僔在巖壁上開鑿了第一個(gè)洞窟，此后眾多禪師繼續(xù)在此建洞修禪一直延續(xù)千年，給了我們一種直接、生動(dòng)、形象的敦煌藝術(shù)視覺盛宴。隨著歲月的流逝、壁畫的風(fēng)化加之經(jīng)濟(jì)發(fā)展而帶來(lái)的過度開發(fā)，過度的商業(yè)化、城市化必然會(huì)造成文化遺產(chǎn)的損失及破壞。為保護(hù)文化遺產(chǎn)禁止對(duì)外開放參觀勢(shì)必會(huì)影響文化的傳播，而為了傳播文化任期慢慢消失顯然也是對(duì)歷史文明的不敬，所以如何在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)文化交流的同時(shí)又做好文化遺產(chǎn)的保護(hù)是目前迫在眉睫的難題。

1 互動(dòng)裝置藝術(shù)的發(fā)展及演變

互動(dòng)裝置這個(gè)詞源于英語(yǔ)“Interactive installation”，是以計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)為平臺(tái)、外置輸入元件為輔助手段，人機(jī)間或不同人通過計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行互動(dòng)的藝術(shù)。互動(dòng)裝置藝術(shù)能使觀眾參與甚至融入作品，并成為作品中不可或缺的一個(gè)部分[1]。

作為一種新興起的藝術(shù)表現(xiàn)形式，互動(dòng)裝置藝術(shù)近幾年流行于歐美各個(gè)國(guó)家，也在我國(guó)逐步流行起來(lái)。其具有相當(dāng)高的交互性，同時(shí)還被賦予了濃厚的藝術(shù)特性，可以這樣說(shuō)，互動(dòng)裝置藝術(shù)很好地使藝術(shù)與技術(shù)進(jìn)行了完美的融合。近現(xiàn)代以來(lái)，互動(dòng)裝置藝術(shù)已經(jīng)成為眾多藝術(shù)門類中的杰出代表，在各大藝術(shù)展中占據(jù)著重要的席位。很多西方國(guó)家已經(jīng)成立了特殊裝置藝術(shù)畫廊，如英國(guó)的裝置藝術(shù)博物館和美國(guó)的Kappa Street（卡帕街）藝術(shù)中心等。

互動(dòng)裝置載體上交互設(shè)備的技術(shù)基于設(shè)備的硬件，結(jié)合其特有的交互性特征，在其他許多領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、技術(shù)手段和方法的轉(zhuǎn)變必然會(huì)對(duì)互動(dòng)裝置藝術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。隨著時(shí)代的發(fā)展，互動(dòng)裝置藝術(shù)的內(nèi)容和形式不斷被完善，甚至創(chuàng)造出了新的變化，其獨(dú)特的設(shè)計(jì)思維和創(chuàng)意方法也將在藝術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

1.1 互動(dòng)裝置的技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理

互動(dòng)交互式設(shè)備呈現(xiàn)出的是一門綜合藝術(shù)，它是美學(xué)、信息學(xué)、通信、心理學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言、圖形圖像、動(dòng)畫甚至音樂等多學(xué)科的融合[2]。從近年來(lái)國(guó)內(nèi)外各類展覽中我們可以看出，無(wú)論是虛擬互動(dòng)作品還是機(jī)械裝置作品，無(wú)不是多學(xué)科共同結(jié)合的杰作，不是能通過單一的專業(yè)知識(shí)完成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，作為新媒體藝術(shù)的分支——互動(dòng)裝置藝術(shù)將不斷發(fā)展，文化、媒體和技術(shù)將更加緊密地結(jié)合在一起。其獨(dú)特的表達(dá)語(yǔ)言展示、跨學(xué)科整合，使其創(chuàng)作更具吸引力，也更具挑戰(zhàn)性。

1.2 互動(dòng)裝置藝術(shù)的表現(xiàn)形式

互動(dòng)裝置藝術(shù)就是裝置藝術(shù)和現(xiàn)代新媒體技術(shù)發(fā)展形成的一個(gè)新的藝術(shù)形式。首先，從表現(xiàn)的角度來(lái)看，它突破了人機(jī)交互的距離限制[3]。其次，交互設(shè)備可以放棄傳統(tǒng)交互形式對(duì)計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)、鍵盤的依賴，并通過攝像頭獲得空間交互或通過其他觸摸形式來(lái)傳輸信息，以實(shí)現(xiàn)驚人的交互效果。最后，交互設(shè)備弱化了常規(guī)交互對(duì)信息的傳遞，并且可以通過觀看者的肢體語(yǔ)言作為觸發(fā)條件來(lái)觸發(fā)交互行為事件的發(fā)生。從以上比較可以發(fā)現(xiàn)，交互設(shè)備技術(shù)具有以下性能特征。

（1）充分運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段創(chuàng)造出虛擬現(xiàn)實(shí)空間環(huán)境。這種環(huán)境空間使得觀眾從被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，使參與者能夠深入體驗(yàn)并充分調(diào)動(dòng)起所有感官來(lái)感受作品本身。

（2）互動(dòng)裝置藝術(shù)除了展出作品外，參與者和作品之間的互動(dòng)也將成為藝術(shù)展的一部分。

2 互動(dòng)裝置藝術(shù)在數(shù)字媒體設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

互動(dòng)裝置應(yīng)用在數(shù)字媒體設(shè)計(jì)項(xiàng)目創(chuàng)作中后，藝術(shù)家要做的不再是內(nèi)容和理念的單向傳達(dá)和表現(xiàn)，而是營(yíng)造環(huán)境，讓觀眾能夠很好地融入?yún)⑴c到環(huán)境中，并在互動(dòng)中完成整個(gè)作品。觀眾在數(shù)字媒體作品前不再是被動(dòng)的反應(yīng)和理解，而是以主動(dòng)、建設(shè)性的姿態(tài)參與到作品的欣賞中。互動(dòng)裝置在數(shù)字媒體設(shè)計(jì)中的應(yīng)用形式多種多樣，但它們的共通點(diǎn)只有一個(gè)，那就是使用者和作品之間的直接互動(dòng)參與。這改變了作品的影響、造型甚至是意義。作品永遠(yuǎn)都沒有完結(jié)的時(shí)候，始終處于一種未完的狀態(tài)。

2.1 Kinect《魔鏡》互動(dòng)裝置

在美國(guó)紐約新藝術(shù)作品展中，美國(guó)互動(dòng)裝置藝術(shù)家丹尼爾·羅津創(chuàng)作出了一個(gè)非常棒的互動(dòng)“鏡子”——用小絨球玩具來(lái)展示你的倒影。鏡子由Kinect（體感）動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)捕捉器和928個(gè)小絨球玩具組成，由464臺(tái)電機(jī)連接，以實(shí)時(shí)創(chuàng)建觀眾的鏡子反射。

該互動(dòng)裝置藝術(shù)主要運(yùn)用了Kinect動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)反饋人物動(dòng)態(tài)信息，并將信息數(shù)據(jù)可視化，轉(zhuǎn)換成可交互式的視覺體驗(yàn)。這種多媒介的統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)了藝術(shù)表達(dá)的變化，形成了互動(dòng)裝置藝術(shù)獨(dú)特的審美趣味。交互式設(shè)備的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)在它為藝術(shù)創(chuàng)作者提供了更具表現(xiàn)力的表達(dá)方式。這也符合數(shù)字時(shí)代的步伐，追求各種藝術(shù)的兼容和有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)藝術(shù)表現(xiàn)的多樣性及藝術(shù)語(yǔ)言的多元化。

2.2 《雨屋》互動(dòng)裝置

《雨屋》互動(dòng)裝置是由Random International公司制作的。《雨屋》互動(dòng)裝置為游客提供了看似不可能的體驗(yàn)。在400多m2的空間中，連續(xù)的降雨已形成渾濁的室內(nèi)降雨空間。觀眾可以自由地移動(dòng)，但是雨水只會(huì)落在他們的周圍，而不會(huì)淋到他們的身上。觀眾可以穿過這個(gè)下雨的區(qū)域，并且該設(shè)備可以檢測(cè)到人體的區(qū)域并停止該區(qū)域的下雨活動(dòng)。通過這種方式，人們似乎擁有了超能力，他們可以在不被雨淋的情況下自由控制雨水。

《雨屋》互動(dòng)裝置主要運(yùn)用了地面互動(dòng)投影技術(shù)，傳感器和投影儀位于頂部。傳感器是紅外攝像機(jī)或帶補(bǔ)光燈的深度傳感器，此設(shè)備中水幕取代了攝像機(jī)?！队晡荨分邪惭b了許多3D傳感器，可以檢測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)，并使“雨滴”停在人體所在位置，當(dāng)人離開后，雨水會(huì)繼續(xù)落下。每個(gè)雨水開關(guān)的干燥半徑為90cm，因此《雨屋》的參觀體驗(yàn)人數(shù)不能超過一定數(shù)量，不然屋里的雨就都會(huì)停止。

3 關(guān)于敦煌互動(dòng)裝置的制作與設(shè)計(jì)

本裝置的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于國(guó)外的機(jī)械動(dòng)力裝置Kinetic Sculpture（動(dòng)感雕塑）、混沌擺及動(dòng)力雕塑以及TeamLab數(shù)字藝術(shù)等作品。裝置將實(shí)體紋樣雕塑與數(shù)字媒體交互手段相結(jié)合，打破了傳統(tǒng)市場(chǎng)上被動(dòng)的、單向信息傳遞的展示方式，同時(shí)打破了展示交互單一化的局面，采用動(dòng)態(tài)實(shí)體雕塑結(jié)合紋案互動(dòng)可視化的展示方式、測(cè)距交互的手段，從視覺感官上重新認(rèn)識(shí)紋樣互動(dòng)方案。這樣的展示方式既有創(chuàng)新又能給人眼前一亮的視覺效果同時(shí)還能了解使人們掌握到紋樣變化的魅力。

3.1 互動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)理念

如今市面上關(guān)于敦煌的數(shù)字文創(chuàng)產(chǎn)品層出不窮，各有特色，各類關(guān)于敦煌特展的解說(shuō)方式也僅僅是語(yǔ)音講解機(jī)的形式或是動(dòng)畫演示等方式，介紹壁畫的方式也是傳統(tǒng)且單一，這些方式對(duì)于科普歷史能起到較好的輔助作用。而如何增加趣味性和延續(xù)傳承敦化文化是我們課題設(shè)計(jì)的目的，因此我們采用一種動(dòng)畫加裝置互動(dòng)的嶄新方式來(lái)弘揚(yáng)絲綢之路和敦煌文化，這樣既有現(xiàn)代的科技感也能將敦煌文化融入現(xiàn)代設(shè)計(jì)中，吸引人群從而達(dá)到文化傳承及運(yùn)用的作用。

互動(dòng)裝置藝術(shù)包含了“環(huán)境”這一因素，借助“環(huán)境”借題發(fā)揮，選取敦煌藻井中的圖案紋樣制作成互動(dòng)裝置，結(jié)合動(dòng)畫和音效，為觀眾展現(xiàn)一種三維的空間藝術(shù)效果，給觀眾一種可以拓展空間和感知的體驗(yàn)。當(dāng)觀眾融入作品并成為藝術(shù)作品的一部分時(shí)，這種跨空間的體驗(yàn)必然會(huì)讓觀眾與作品之間的關(guān)系發(fā)生改變，從而使參觀者能夠透過紋樣及裝置互動(dòng)了解敦煌的藝術(shù)文化，進(jìn)而達(dá)到弘揚(yáng)歷史、保護(hù)傳承的意義。

3.2 互動(dòng)裝置設(shè)計(jì)草圖及方案

裝置的靈感來(lái)源是三兔飛天藻井圖。三兔藻井圖位于莫高窟第205窟，蓮花型藻井中心呈現(xiàn)出3只兔子共用3只耳朵并朝同一方向奔跑的畫面，他們彼此追逐，卻又永遠(yuǎn)追不到對(duì)方。3只兔子，3只耳朵，產(chǎn)生了一兔雙耳的錯(cuò)覺。這3只兔子不僅存在于佛教藝術(shù)中，而且也存在于世界各宗教中，有“三世輪回”的說(shuō)法。這三只兔子代表著“前世”“今生”和“來(lái)世”，意味著前世、今生與來(lái)世一直在無(wú)限循環(huán)。

敦煌藻井通常位于室內(nèi)的上方。據(jù)《風(fēng)俗通》記載：“今殿作天井。井者，東井之像也。菱，水中之物。皆所以厭火也?！盵4]東井即為井宿，是二十八宿中的一宿，古代人民認(rèn)為東井是主水的，因此在殿堂、樓閣最高處作井，并裝飾以荷、菱等藻類水生植物，可以壓伏火魔的作祟，護(hù)祐建筑物的安全。因此，藻井最終被設(shè)計(jì)成了蓮花型并結(jié)合了流線幾何紋樣。

3.3 互動(dòng)裝置設(shè)計(jì)構(gòu)成圖及制作流程

（1）互動(dòng)裝置設(shè)計(jì)構(gòu)成。兩片紋樣圖案鏡面對(duì)稱，相互重疊形成蓮花型紋樣，相互反方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)觀眾遠(yuǎn)離裝置時(shí)裝置靜止，當(dāng)然觀眾靠近時(shí)裝置旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生動(dòng)態(tài)紋樣浸入式動(dòng)態(tài)效果，結(jié)合Kinect動(dòng)態(tài)捕捉儀，根據(jù)觀眾的右手高低變化來(lái)調(diào)節(jié)裝置外圍紋樣轉(zhuǎn)動(dòng)速率，給觀眾一種視覺上的效果體驗(yàn)及思考環(huán)境。

（2）制作流程。在選取材料時(shí)考慮到重量、尺寸及最終效果，選擇了目前市面上可打印的最大尺寸——9mm厚、直徑為90cm的激光切割的三層木板為最終裝置的材料，與3D打印的光敏樹脂材料相比，木板效果更佳。

3.4 互動(dòng)裝置交互程序與展示方案設(shè)計(jì)

在交互互動(dòng)設(shè)計(jì)與展示方面，分別采用Arduino的UNO單片機(jī)開發(fā)數(shù)據(jù)板、HC-SR04超聲波測(cè)距傳感器進(jìn)行輸入，運(yùn)用Kinect與Processing（圖形設(shè)計(jì)語(yǔ)言）相結(jié)合的技術(shù)手段投映在裝置上展示。傳感器檢測(cè)距離值為3m，當(dāng)傳感器探測(cè)數(shù)值小于3m時(shí)邏輯電路連接電源，裝置開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)3m探測(cè)距離內(nèi)沒有目標(biāo)物出現(xiàn)時(shí)，邏輯電路則斷電，裝置停止轉(zhuǎn)動(dòng)。為了給參觀者營(yíng)造出氛圍，參觀者可以通過調(diào)整右手的位置高度來(lái)調(diào)節(jié)外圍紋樣動(dòng)畫的轉(zhuǎn)動(dòng)速率。在配色上的選取上主要采用了敦煌壁畫的色彩構(gòu)成，在圖形的選取上也采用偏向卷草紋的類型并在Processing中用貝塞爾曲線繪制圖案，因?yàn)閷?dǎo)入PNG圖片運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)掉幀卡頓情況，所以采用程序語(yǔ)言繪制。

4 結(jié)語(yǔ)

互動(dòng)裝置藝術(shù)旨在嘗試探索人類與世界的新關(guān)系，其因人的存在而發(fā)生改變，增強(qiáng)了人的存在感。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使藝術(shù)從框架中釋放出來(lái)，打破了作品分離的界限，使人類行為成為作品中的一個(gè)元素。最終，人類從物理媒介中被釋放出來(lái)并真正地融入藝術(shù)作品。

本文通過大量敦煌文化相關(guān)歷史資料的查閱、各種人機(jī)交互方式案例的學(xué)習(xí)、互動(dòng)裝置藝術(shù)的研究與分析、程序代碼的編寫和機(jī)械結(jié)構(gòu)原理的探究等理論研究，結(jié)合作品制作進(jìn)行更深層次的探索。敦煌藝術(shù)旨在探索人與自然、自身與世界的關(guān)系，而現(xiàn)實(shí)生活中我們感覺不到自己與自然、與世界之間的界限，世界上的一切都存在于一個(gè)沒有邊界的漫長(zhǎng)、脆弱和令人難以置信的生命延續(xù)中。數(shù)字藝術(shù)可以讓我們遠(yuǎn)離物理環(huán)境，帶來(lái)了新的創(chuàng)造性，讓我們可以通過這種超主觀空間的邏輯結(jié)構(gòu)重新探索古代絲綢之路的敦煌文化，相信這將成為更好地弘揚(yáng)、傳承和思考藝術(shù)文化的感知方式。

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作者簡(jiǎn)介：徐科達(dá)（1995—），男，上海人，碩士在讀，研究方向：數(shù)媒與影像數(shù)字化。