梁正穎，蔣濤，張曉辰，陳杰聰，姜凱明，徐克，于世豪，高煥，張青榮

（江蘇海洋大學(xué)，江蘇 連云港 222005）

當(dāng)今時代，海洋日益成為世界的焦點，海洋戰(zhàn)略地位正全方位提升。我國作為海洋大國，對海洋的探索是人類物質(zhì)生存發(fā)展的重要引擎,人類將探索的成果總結(jié)到學(xué)科當(dāng)中[1]。而跨學(xué)科的融合成為當(dāng)前一種新的趨勢，學(xué)科與學(xué)科的交融，對于各學(xué)科的探索提供了新可能。隨著藝術(shù)與科學(xué)融合度的加劇，藝術(shù)設(shè)計與海洋生物科學(xué)相輔相成，能夠幫助人類更精準(zhǔn)地了解和探索海洋生物的習(xí)性、特點及生態(tài)環(huán)境等。本文以人文藝術(shù)與工科的跨學(xué)科融合為背景，探索海洋生物科學(xué)與藝術(shù)在項目融合及設(shè)計創(chuàng)新上的更多可能性。

1 “藍(lán)夢之旅”的由來

“藍(lán)夢之旅”意為藍(lán)色夢想之旅程，是江蘇海洋大學(xué)藝術(shù)設(shè)計學(xué)院與海洋科學(xué)與水產(chǎn)學(xué)院跨專業(yè)合作研究命題，“藍(lán)夢之旅”團(tuán)隊主要是借助數(shù)字媒體藝術(shù)領(lǐng)域的虛擬仿真設(shè)計、仿真媒體藝術(shù)創(chuàng)作等手段推廣海洋科學(xué)團(tuán)隊師生在實驗培育海產(chǎn)品“日本囊對蝦”過程所研發(fā)的系列新科技成果。主要通過對仿真藝術(shù)作品的LOGO 設(shè)計、造型角色、場景設(shè)計、UI 界面設(shè)計等四個方面設(shè)計，構(gòu)想海洋生物元素在藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域的創(chuàng)新思路。本文權(quán)作引玉之磚，以引起業(yè)界對生命科學(xué)仿真藝術(shù)設(shè)計的深入探討研究。

2 虛擬仿真藝術(shù)設(shè)計現(xiàn)狀

虛擬仿真作為基于計算機數(shù)字技術(shù)發(fā)展起來的一種革新的技術(shù)手段，因其形象、立體、能超強模擬現(xiàn)實環(huán)境、促進(jìn)安全工程作業(yè)等特點，虛擬仿真技術(shù)在地產(chǎn)、醫(yī)學(xué)、軍事、教育實驗等領(lǐng)域有著廣闊的現(xiàn)實應(yīng)用。雖然自發(fā)端以來虛擬仿真曾一度隸屬于工科范疇，但隨著圖像時代特色的愈發(fā)突出，虛擬仿真在很大程度上被作為促進(jìn)科學(xué)信息與現(xiàn)代藝術(shù)相結(jié)合的手段，被藝術(shù)家們賦予有效的視覺藝術(shù)化表達(dá)，以提升虛擬仿真?zhèn)鹘y(tǒng)工科作品的人文藝術(shù)內(nèi)涵及藝術(shù)文化價值。

當(dāng)下社會快速發(fā)展進(jìn)程下，虛擬仿真技術(shù)的運用已經(jīng)逐漸融入藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域。技術(shù)的革新促進(jìn)藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展迎來一個嶄新的春天，并在表現(xiàn)形式上體現(xiàn)出藝術(shù)創(chuàng)新內(nèi)涵的多樣化。近些年，借助虛擬仿真新技術(shù)開發(fā)了多種云博物館、數(shù)字展廳、VR體驗展館等。例如，2022 年1 月諸多單位在青島聯(lián)合舉辦的元宇宙展，利用MR、3D、AR 等新興技術(shù)，搭建虛實結(jié)合的海洋場景，游客可以身臨其境地體驗一場海洋盛宴；2011 年，“數(shù)字敦煌”項目建成，該項目旨在借助虛擬仿真新科技手段讓大眾不再受地域交通的限制，身在何處都能暢快云體驗敦煌藝術(shù)瑰寶的魅力；2019 年4 月，位于上海的“深藍(lán)之境”海洋沉浸式體驗藝術(shù)展，這是一場集技術(shù)仿真與藝術(shù)于一體的光影互動之旅，讓觀眾身臨其境般感受到海洋的靜謐，同時揭示了海洋生態(tài)的不容樂觀，從而倡導(dǎo)海洋環(huán)保的意識。在藝術(shù)與科技雙學(xué)科的融合背景助推下，虛擬仿真在藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用更趨向于營造一個模擬仿真人文藝術(shù)世界。

3 “藍(lán)夢之旅”仿真藝術(shù)設(shè)計

團(tuán)隊項目“藍(lán)夢之旅”以海洋生物日本囊對蝦為基礎(chǔ),通過搭建日本囊對蝦生長的不同階段模型及生活場景，并對海洋科學(xué)團(tuán)隊正在研發(fā)的兩種新型培育模式展開仿真再現(xiàn)，以虛擬仿真交互漫游和CG 動畫兩種形式表現(xiàn)日本囊對蝦的生長發(fā)育特點、生活習(xí)性：在虛擬仿真交互漫游作品中，借助Unity 交互體驗?zāi)Ｊ?，采用虛實結(jié)合的場景構(gòu)建風(fēng)格，科普日本囊對蝦的生長規(guī)律等科學(xué)常識；在CG 動畫作品中，主要采用科技發(fā)展與藝術(shù)化造型元素相融合的風(fēng)格，以戲劇化情節(jié)刻畫日本囊對蝦的養(yǎng)殖生長。在進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計的整體構(gòu)思，如何將海洋生物科學(xué)與數(shù)字藝術(shù)相互交融并促進(jìn)科學(xué)傳播，如何將研究成果以大眾喜聞樂見的方式講述，這些問題貫穿整個課題研究中。

3.1 藝術(shù)設(shè)計之LOGO

團(tuán)隊項目“藍(lán)夢之旅”的LOGO 設(shè)計秉承極簡主義，從海洋生物產(chǎn)品“日本囊對蝦”身上提取視覺符號[2]。使用對蝦明朗輕巧的外形、概括柔和的弧線以及有力的直線元素符號，搭配襯線體英文，使得整個視覺形象顯得明朗直觀。團(tuán)隊小組最初設(shè)計了三套不同的LOGO 視覺風(fēng)格（如圖1-3）。均統(tǒng)一注意到塑造符號的七大特性：獨特性、辨識度、延展性、記憶度、普適性、前瞻性和簡潔性[3]。

在三版不同風(fēng)格樣式的LOGO 中，作品最終采納三角直線型設(shè)計方案(圖3）。整體LOGO 采用左右放置構(gòu)圖，左邊為圖形解構(gòu)重組的囊對蝦，由不同大小的三角形構(gòu)成，三角形象征穩(wěn)定、均衡，是一種奇特個性的圖案，以大小、形狀各異的三角形構(gòu)成囊對蝦的身體和尾部，四條長短粗細(xì)不同的線條構(gòu)成體膚紋路，便于拉開畫面層次；尤為突出的是加粗的三角，既從藝術(shù)角度抽象表示囊對蝦觸須，又站在科學(xué)角度象征數(shù)學(xué)符號。右方字母“BLUE DREAM”，在筆畫形式設(shè)計基礎(chǔ)上添加了海浪的表現(xiàn)元素，以傳達(dá)海洋文化創(chuàng)意構(gòu)想。

3.2 藝術(shù)構(gòu)想之角色

3.2.1 VR 虛擬仿真角色

“藍(lán)夢之旅”團(tuán)隊對虛擬仿真藝術(shù)作品的風(fēng)格定位趨于寫實主義，即構(gòu)建多感官的仿真海洋世界。在構(gòu)建角色對蝦時，考慮到對蝦的生長發(fā)育的七個過程，在設(shè)置不同階段幼體的體態(tài)、動作、色彩等方面有所區(qū)別。比如在產(chǎn)卵時期，搭建的幼卵呈半透明質(zhì)感，宛若晶瑩剔透的露珠一般，以表示新生命的降臨。到了仔蝦成長壯大階段，角色的體態(tài)更趨向健壯形體，色彩飽和度也較高。而由于不同階段的幼體所生長的環(huán)境有所差異，不同階段的幼體所生長的環(huán)境所需的濕度、鹽度、純凈度等科學(xué)因素不同，在質(zhì)感、強壯程度上也隨之做了相應(yīng)調(diào)整。

3.2.2 CG 動畫的角色

CG 動畫作品的創(chuàng)作前期，團(tuán)隊在原有對蝦造型的基礎(chǔ)上，對角色的肢體、五官進(jìn)行擬人化處理。配合概括的圓滑曲線，軀干的靈巧加以變形虛擬化。CG 動畫中的虛擬角色可以起到對海洋世界的導(dǎo)游功能，讓觀眾在主角視角下感知體驗情節(jié)的跌宕起伏，進(jìn)而科普囊對蝦生長規(guī)律等科學(xué)常識，為停留在平面視覺的文化知識增添“靈活”，徒增CG 動畫作品的童趣性。

3.3 藝術(shù)聯(lián)想之場景

場景設(shè)計作為直接影響用戶體驗以及劇情走勢的因素，必將成為虛擬仿真藝術(shù)設(shè)計的重點。本項目在場景的搭建上，根據(jù)對蝦生長階段的差異，設(shè)置了由前向后的梯度形式形成的通道，通道推進(jìn)基于由簡至繁的原則，前后相連，層層深入，營造對蝦所居住生活的沙池場景。整個通道以巖石堆砌而成，在相鄰的沙池場景之間，使用巖石門洞進(jìn)行分隔。巖石的設(shè)計區(qū)別于普通巖石，巖石上的斑駁印跡，起到點綴周圍環(huán)境的作用。隨著漫游的推進(jìn)，每個梯度場景中的儀器設(shè)置也隨之發(fā)生變化。例如在對蝦生長過程中，需要控制不同的水溫、氧氣量等，那么養(yǎng)殖池中會配備加熱管、進(jìn)水管和增氧設(shè)備。而為了做到科技創(chuàng)新與藝術(shù)創(chuàng)意的結(jié)合，團(tuán)隊成員在這些科學(xué)設(shè)備的造型上做了藝術(shù)化的加工。以加熱水管為例，傳統(tǒng)的加熱水管外觀造型呈灰色管道。而設(shè)定場景中水管樣式有所改變。首先，造型上區(qū)別傳統(tǒng)筆直剛硬的水管造型，而成蜿蜒形態(tài)盤繞在巖石周圍。另外，色彩上為了區(qū)別巖石以及加強視覺沖擊，選用與巖石顏色互補的紅色系，色系的飽和度會與水溫的變化做相應(yīng)的改變。例如，當(dāng)剛孵化的無節(jié)幼體體力值較低，需要暖水流使體力值回升時，用戶操縱點擊加熱水管開始加熱，加熱水管的顏色從淡粉色逐漸轉(zhuǎn)為飽和度高的紅色，營造出變化過程的時間特征。

3.4 藝術(shù)應(yīng)用之UI

在虛擬仿真作品中，UI 界面用于展示海洋生物發(fā)育階段、生活習(xí)性以及養(yǎng)殖過程注意事項等衍生知識，在人機實現(xiàn)交互時，界面會出現(xiàn)一定提示，因此，UI 界面需要與劇情需定、操作邏輯、畫面風(fēng)格等進(jìn)行統(tǒng)一。

3.4.1 UI 界面元素設(shè)計

界面元素的選擇，追求整體性原則。在設(shè)計時根據(jù)不同的科學(xué)知識，采用了與之相對應(yīng)的界面系列符號。團(tuán)隊成員首先確定了整體的UI 界面風(fēng)格，提取項目LOGO 中所使用的三角形元素，配合點、線、面等符號元素來進(jìn)行整體規(guī)劃，并且在版式上進(jìn)行合理安排，處理元素之間的虛實、疏密關(guān)系，使得整體布局達(dá)到平穩(wěn)、融合的設(shè)計特點。其次，對于不同場合以及不同的科學(xué)知識，提取科學(xué)知識對應(yīng)的元素符號進(jìn)行融合。譬如，在需要增減鹽度場合的提示界面，設(shè)計時融入相應(yīng)的鹽度單位符號百分號；在需要調(diào)節(jié)溫度的界面中，邊框的設(shè)計靈感來源于溫度符號℃。

3.4.2 UI 界面色彩及風(fēng)格設(shè)計

在UI 界面設(shè)計中，除了外觀造型，色彩具有重要的傳遞信息烘托氛圍的作用。界面的元素符號確定后，就需要對界面的色彩進(jìn)行敲定。由于對蝦體被呈現(xiàn)紫褐色的紋路，尾部既有明艷的藍(lán)色又帶有活力的黃色，隨即提取出藍(lán)色和橙色，以在包容色彩的范圍中找尋不同，協(xié)調(diào)受眾的視覺心理，并做降低色澤透明度和飽和度的處理后，擬定UI 界面的色彩。另外，對于不同的科學(xué)知識符號也做了相應(yīng)的特殊處理。以鹽度單位符號百分號（%）為例，在色彩上調(diào)整橙色的明度，生成紅棕色，調(diào)節(jié)顏色的深淺使得界面的色彩富有一定的層次感。

4 海洋生命科學(xué)仿真藝術(shù)前景

隨著海洋生命科學(xué)研究的不斷深入，需要借助更時尚、多元、科技化的傳播手段，以宣傳愈來愈紛繁多彩的海洋科技知識，豐富大眾海洋科普知識，提升海洋強國意識。作為海洋大國并把建設(shè)海洋強國為戰(zhàn)略目標(biāo)的中國，對于海洋生命虛擬仿真藝術(shù)的研究在近些年有了豐富的展示形式和更大的展示空間?？梢韵胂?，在未來，當(dāng)新興媒體技術(shù)與藝術(shù)相逢，海洋生物無需離開自己生活的家園，在透明的玻璃櫥窗建造的迷離海底世界與游人見面，而大眾可以通過數(shù)字化的手段和藝術(shù)化的表現(xiàn)形式，在在有溫度的作品中體驗海洋既自然又夢幻的唯美效果。希望我國在海洋生物科學(xué)與藝術(shù)領(lǐng)域的結(jié)合能夠獨樹一幟，從藝術(shù)的角度去詮釋科學(xué)之美，振興國家海洋文化，實現(xiàn)在繼承中創(chuàng)新發(fā)展海洋文化的新愿景。