李欣蓮 黃晶石

摘要：如今古香的技法和配方大多來(lái)源于古文獻(xiàn)之中，但是由于現(xiàn)代生活節(jié)奏漸快，僅有少部分人愿意沉下心閱讀一篇古文，因此傳統(tǒng)古香技法逐漸失傳。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的原理是從觸、視、嗅、聽(tīng)、味等五感出發(fā)，盡可能還原真實(shí)場(chǎng)景中的感覺(jué)來(lái)增強(qiáng)使用者的沉浸感和交互感。但由于多種原因，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)結(jié)合嗅覺(jué)的研究非常少。基于此，文章選取宋代名香——嬰香作為研究對(duì)象，通過(guò)梳理古文獻(xiàn)中的相關(guān)制法內(nèi)容，并嘗試通過(guò)虛擬嗅覺(jué)，將游戲傳播形式與古香制法技藝（以嬰香為例）相結(jié)合，旨在為虛擬嗅覺(jué)交互以及民俗技法傳播和發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；虛擬嗅覺(jué)；嬰香；古香制法；香文化；數(shù)字化游戲

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2022）15-00-03

0 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)與人們生活的方方面面相融合。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用其相關(guān)技術(shù)特性作用于人體的五感。但由于嗅覺(jué)的獨(dú)特性和個(gè)體差異性，因此此感官的交互作品十分匱乏，融合傳統(tǒng)文化的作品更是少之又少。心理學(xué)家赤瑞特拉的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在人類(lèi)獲取信息的來(lái)源中，83%的信息來(lái)自視覺(jué)，11%來(lái)自聽(tīng)覺(jué)，3.5%來(lái)自嗅覺(jué)，1.5%來(lái)自觸覺(jué)，1%來(lái)自味覺(jué)，這說(shuō)明嗅覺(jué)在獲取信息中的重要性是不言而喻的。因此本文將嗅覺(jué)交互與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，并提出設(shè)計(jì)一款嬰香制法游戲，論述該游戲的設(shè)計(jì)思想，展示開(kāi)發(fā)框架以及相關(guān)游戲內(nèi)容，最后提出該游戲的相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景，為嗅覺(jué)交互以及民俗技法傳播和發(fā)展提供參考。

1 研究背景

1.1 嬰香起源與制法

中華民族有數(shù)千年的用香歷史，戰(zhàn)漢時(shí)期已有明確的文獻(xiàn)記載，到了宋代，焚香成為文人四般閑事之一。嬰香是宋代較為流行的一款官方和香配方，嬰香的名稱(chēng)來(lái)源于道教，其香氣為形容天上神仙中玉女的氣息。如今廣為流傳的嬰香配方，其主香是沉香和丁香，輔香是甲香、龍腦香、麝香。嬰香在不同的古文獻(xiàn)中所記載的成分有所差別，宋代文人黃庭堅(jiān)的《嬰香帖》中所記載的香方則少一味旃檀香，后來(lái)武岡公庫(kù)嬰香方中指出黃庭堅(jiān)的香方少一味旃檀香，遂加上旃檀香，此法可以看出宋代人用香的靈活。傳統(tǒng)古香制法技藝的步驟主要是選材、凈料、粗碎、修制、焙料、醇料、精研、配伍、制香、秘干，最后進(jìn)行窖藏。將成品香密封于紫砂香窖中醇化，使香氣更醇和，在干燥密閉的空間中儲(chǔ)存時(shí)間越久，其價(jià)值越高，這也是添加香精的大多數(shù)工業(yè)制香無(wú)法比擬的。

1.2 虛擬嗅覺(jué)的發(fā)展

虛擬嗅覺(jué)的研究始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)“虛擬現(xiàn)實(shí)之父”莫頓開(kāi)發(fā)了一款名為“sensorama（感官）”的氣味容器，這是虛擬嗅覺(jué)的雛形［1］。在接下來(lái)的幾十年里，虛擬嗅覺(jué)的研究一直停滯不前，直到21世紀(jì)，虛擬嗅覺(jué)的研究才開(kāi)始活躍起來(lái)。2008年，一款帶有氣味反饋的烹飪游戲推出，將虛擬嗅覺(jué)的應(yīng)用擴(kuò)展到了更大的娛樂(lè)和教育領(lǐng)域［2］。2011年，宗介等人開(kāi)發(fā)了一個(gè)三維虛擬水果采摘游戲，使用力反饋裝置模擬我們?cè)诓烧麜r(shí)通常感受到的力，并在相應(yīng)的行動(dòng)過(guò)程中使參與者聞到采摘的水果的氣味［3］，這開(kāi)辟了虛擬嗅覺(jué)結(jié)合其他多感官的新紀(jì)元。在過(guò)去的幾年里，虛擬嗅覺(jué)也已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于展覽和多感官互動(dòng)中，以實(shí)現(xiàn)在虛擬環(huán)境中的高度沉浸。

1.3 游戲化設(shè)計(jì)

游戲化設(shè)計(jì)不需要痛點(diǎn)，良好的體驗(yàn)即是目標(biāo)。用戶(hù)一旦在玩游戲的過(guò)程中進(jìn)入心流體驗(yàn)，就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沉浸感，而進(jìn)入心流需要符合以下條件：一是明確的目標(biāo)，二是及時(shí)的反饋，三是不斷優(yōu)化的障礙。早在1984年，查爾斯在他的the game of work（《工作游戲》）一書(shū)中就總結(jié)了游戲化設(shè)計(jì)使人沉迷的5個(gè)核心要素：一是明確的目標(biāo)，二是完善的計(jì)分系統(tǒng)，三是及時(shí)的反饋，四是高度自由的個(gè)人發(fā)揮空間，五是（教練的）持續(xù)指導(dǎo)。由此可得，用戶(hù)在長(zhǎng)期的游戲體驗(yàn)中更容易進(jìn)入心流狀態(tài)，即更快獲得沉浸感。因此，在本身就具有極大沉浸感的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中加入游戲的玩法與設(shè)計(jì)，無(wú)異于強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，能極大地增強(qiáng)用戶(hù)的沉浸感。

1.4 基于虛擬嗅覺(jué)的游戲發(fā)展

虛擬嗅覺(jué)游戲始于2008年，是高道等人研究的一個(gè)烹飪小游戲，它手動(dòng)預(yù)先確定每個(gè)烹飪場(chǎng)景的氣味濃度分布，并將氣味存儲(chǔ)在閥控計(jì)算機(jī)中，當(dāng)動(dòng)畫(huà)計(jì)算機(jī)將場(chǎng)景編號(hào)發(fā)送到閥控計(jì)算機(jī)時(shí)，相應(yīng)的氣味會(huì)被釋放出來(lái)，使用戶(hù)能在虛擬烹飪過(guò)程中實(shí)時(shí)聞到相應(yīng)調(diào)味品的氣味。到了2011年后，相關(guān)研究人員開(kāi)發(fā)了一款三維小游戲，該游戲模擬摘水果的動(dòng)作，并通過(guò)力反饋裝置，模擬我們?cè)谡Ｇ闆r下摘水果所感受到的力量，并在相應(yīng)動(dòng)作過(guò)程中聞到所摘水果的氣味。此前，育碧為配合虛擬現(xiàn)實(shí)游戲“南方公園：破碎完整”的發(fā)行，曾嘗試推出周邊虛擬現(xiàn)實(shí)鼻罩——Nosulus Rift（鼻裂）。該游戲使玩家跟著游戲情節(jié)扮演各種超級(jí)英雄，還擁有各種超能力——“超能屁”，虛擬鼻罩則負(fù)責(zé)釋放各種“屁味”。

2 基于虛擬嗅覺(jué)的古香制法游戲化設(shè)計(jì)可行性分析

2.1 氣味種類(lèi)與互動(dòng)空間的豐富性

嬰香原材料中的主香有沉香、丁香、甲香等。如古書(shū)《扶南土俗》謂：“諸薄之東有馬五洲，出雞舌香”。諸薄為今爪哇島，雞舌香即丁香，每種材料都有自己特定的味道，因此在整個(gè)嬰香制作過(guò)程中，無(wú)論是前期選材還是后期配伍，都具有豐富的氣味種類(lèi)。

本游戲故事背景設(shè)定在宋代的香鋪中，用戶(hù)以第一人稱(chēng)視角瀏覽該香鋪，并在瀏覽過(guò)程中完成相應(yīng)的故事線(xiàn)——制作嬰香，以實(shí)現(xiàn)嬰香技藝的傳播。所以該游戲具有多種交互空間，這里是指用戶(hù)與氣味的互動(dòng)。氣味的存在需要空間，有些空間是恒定存在的，有些是不存在的，有些需要用戶(hù)與場(chǎng)景交互。故事設(shè)定在宋代香鋪，因此可以將香鋪環(huán)境的特定味道設(shè)置為游戲開(kāi)篇的特定嗅覺(jué)而存在。而后面用戶(hù)在復(fù)刻嬰香的過(guò)程中，所產(chǎn)生的氣味是需要用戶(hù)的特定行為才能觸發(fā)的味道，這些味道的體驗(yàn)為嬰香游戲設(shè)計(jì)作品提供了豐富的互動(dòng)空間。

2.2 互動(dòng)裝置技術(shù)的可行性

2.2.1 場(chǎng)景技藝復(fù)刻

由于嬰香是宋代名香，因此該游戲設(shè)計(jì)將時(shí)間定位為香文化最為繁榮的宋代，高度還原宋代的制香場(chǎng)景，用戶(hù)在虛擬世界里會(huì)隨機(jī)領(lǐng)取到自己的虛擬身份，如大小姐、飯店小二等，盡可能符合宋代的人物身份，保證用戶(hù)在體驗(yàn)游戲過(guò)程中的真實(shí)性。

該場(chǎng)景中所帶有的宋代元素特征將從古文獻(xiàn)以及《清明上河圖》等宋代寫(xiě)實(shí)繪畫(huà)中提取有關(guān)朝代、環(huán)境的元素，并利用C4D/3DMAX等軟件還原場(chǎng)景建模，最后將搭建好的場(chǎng)景建模導(dǎo)入unity3D中，制作虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景交互的設(shè)計(jì)。

2.2.2 虛擬嗅覺(jué)裝置

本游戲的虛擬嗅覺(jué)裝置來(lái)自杭州氣味王國(guó)科技有限公司，裝置利用“智能硬件+軟件”的方式，通過(guò)數(shù)字編碼和解碼的方式制造虛擬的氣味。

該裝置的原理是對(duì)生活中的各種味道進(jìn)行解碼、編碼、傳輸、釋放。該虛擬嗅覺(jué)裝置解碼完成的成百上千種味道被裝在“氣味通道口”中，通過(guò)藍(lán)牙將氣味設(shè)備與unity3D相連，再通過(guò)unity3D對(duì)氣味通道口的編程控制不同通道口的氣味釋放。

3 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的嬰香制法游戲化策略

本文將宋代嬰香制法與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，以一種具有教育意義的游戲化方式呈現(xiàn)。將香文化融合進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中，打破了傳統(tǒng)文化傳承方式的局限性，使傳承方式多樣化。最后在參考了大量的嗅覺(jué)游戲以及虛擬現(xiàn)實(shí)游戲技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合嬰香技法自身的特點(diǎn)。整個(gè)設(shè)計(jì)流程可分為以下幾個(gè)步驟。

3.1 數(shù)字化技藝復(fù)刻

3.1.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集主要分為場(chǎng)景數(shù)據(jù)、游戲內(nèi)容數(shù)據(jù)、氣味特征歸納。

在場(chǎng)景數(shù)據(jù)方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文化遺產(chǎn)數(shù)字化領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成熟的今天，古香文化數(shù)字化傳承已經(jīng)是當(dāng)務(wù)之急。如今古香的制作依據(jù)配方和技法，大多來(lái)源于古文獻(xiàn)之中，由于時(shí)間比較久遠(yuǎn)，所以并無(wú)具體的影像資料可以作為背景研究。因此本次設(shè)計(jì)的場(chǎng)景、角色、道具資料主要從宋代《清明上河圖》中提取場(chǎng)景元素，作為游戲的場(chǎng)景角色設(shè)計(jì)依據(jù)。如典型的是《清明上河圖》中居于鬧市的“劉家上色沉檀揀香”鋪，作為鬧市區(qū)的一家香鋪，無(wú)論是香鋪外觀，還是地理位置，都與當(dāng)時(shí)宋代興盛的香藝文化有關(guān)，也與后來(lái)伍佰藝沉香具有密切關(guān)聯(lián)。在場(chǎng)景元素提取過(guò)程中，將香藝文化繁榮的宋代高度還原，為用戶(hù)構(gòu)建完整健全的游戲世界觀和統(tǒng)一的風(fēng)格。

在游戲內(nèi)容數(shù)據(jù)中，嬰香制法流程配方表主要是從《香乘》所記錄的嬰香配方表中提取，技法流程則根據(jù)《香學(xué)匯典》，結(jié)合《香乘》的古文記載，提取為選材、凈料、粗碎、修制、焙料、醇料、精研、配伍、制香、秘干，最后窖藏，并標(biāo)注每個(gè)步驟的關(guān)鍵點(diǎn)，以便在游戲最后的關(guān)卡設(shè)置相應(yīng)的闖關(guān)內(nèi)容來(lái)釋放相應(yīng)關(guān)卡的氣味。

氣味特征歸納主要從現(xiàn)在已編碼的基礎(chǔ)氣味中配制而成，由于目前氣味還不能像顏色一樣通過(guò)分析RGB將每一種顏色進(jìn)行特定的編碼，因此只能通過(guò)大量的氣味研究，分析氣味物質(zhì)，通過(guò)基礎(chǔ)氣味合成。

3.1.2 場(chǎng)景建模

在前者數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，整理歸納了大量宋代特征元素，進(jìn)行場(chǎng)景建模，主要分為2D素材制作、3D場(chǎng)景建模、場(chǎng)景交互制作。

在2D素材制作板塊中，主要將前期整理的元素特征進(jìn)行二次創(chuàng)作還原，制作成3D場(chǎng)景建模中所需要的素材。

在三維場(chǎng)景建模中，主要利用C4D/3DMAX等建模軟件對(duì)元素進(jìn)行三維恢復(fù)。這個(gè)過(guò)程特別注重最后一部分的材質(zhì)和燈光，材質(zhì)和燈光決定了整個(gè)場(chǎng)景的紋理，所以一些場(chǎng)景會(huì)直接被貼圖紋理化，達(dá)到逼真的視覺(jué)效果。

場(chǎng)景交互制作則是將已經(jīng)建好的場(chǎng)景模型導(dǎo)入unity3D中制作游戲關(guān)卡，并通過(guò)相應(yīng)的程序，將場(chǎng)景游戲與虛擬嗅覺(jué)裝置進(jìn)行相應(yīng)的交互編程。

3.2 虛擬嗅覺(jué)裝置

該設(shè)計(jì)的虛擬嗅覺(jué)裝置選用掛脖式的數(shù)字氣味發(fā)生器，該發(fā)生器一共有12個(gè)氣味通道口，因此可以?xún)?chǔ)存12種不同的氣味。需要提前將制香流程中的每種氣味通過(guò)壓縮放入不同的氣味通道，再通過(guò)電腦編程控制氣味通道觸發(fā)的機(jī)制，以便于在游戲過(guò)程中，參與者在完成嬰香制法流程的時(shí)候，每一個(gè)步驟都可以聞到該步驟釋放的氣味。

3.3 互動(dòng)設(shè)計(jì)

將上述所有準(zhǔn)備加以整合，整個(gè)游戲分為體感板塊和氣味板塊。

將在unity3D中提前做好的交互內(nèi)容運(yùn)行在外接的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔中，手柄作為游戲的體感板塊，從觸覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)方面增強(qiáng)交互沉浸感。

氣味板塊主要是嗅覺(jué)發(fā)生器通過(guò)藍(lán)牙設(shè)備與unity3D相連，再通過(guò)unity3D對(duì)氣味通道口的編程控制不同通道口的氣味釋放，使參與者從嗅覺(jué)方面增強(qiáng)對(duì)交互內(nèi)容（嬰香制法）的體驗(yàn)感。

4 嬰香制法游戲的應(yīng)用策略

基于虛擬嗅覺(jué)的香文化游戲，不僅能實(shí)現(xiàn)虛擬嗅覺(jué)的自身價(jià)值，而且能多角度地傳承中華文化，最大限度地做到寓教于樂(lè)。因此，以本次設(shè)計(jì)為例，基于虛擬現(xiàn)實(shí)的古香制游戲可以用于以下場(chǎng)景。

4.1 氣味博物館展覽

在整個(gè)博物館瀏覽過(guò)程中，觀賞體驗(yàn)感是非常重要的。傳統(tǒng)的文物博物館通常會(huì)保留特殊的陳列柜來(lái)保存文物，所以很難看到這件文物的全部細(xì)節(jié)以及它的真正用途，這在更抽象的氣味博物館更是難以展現(xiàn)。再加上傳統(tǒng)的輸出式介紹缺乏一定的趣味性，因此，香文化內(nèi)容通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的包裝加工成圖像、文字、音頻、動(dòng)畫(huà)等來(lái)展示其屬性、來(lái)源、制作方法，并外接嗅覺(jué)裝備，可以使整個(gè)瀏覽體驗(yàn)更豐富。

4.2 教育領(lǐng)域

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)校配備了相應(yīng)的設(shè)備讓學(xué)生體驗(yàn)。例如，為了保證實(shí)驗(yàn)的安全等，許多高校開(kāi)始開(kāi)展虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)。不難想象，古香制法通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)，對(duì)香精香料學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō)必是一場(chǎng)生動(dòng)的教學(xué)。不僅能使更多學(xué)生體會(huì)到中華民族的優(yōu)秀傳統(tǒng)民俗文化，而且通過(guò)玩虛擬現(xiàn)實(shí)游戲，能在一定程度上起到學(xué)習(xí)和傳承文化的作用。

4.3 商業(yè)領(lǐng)域

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和世界經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，世界旅游業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展的黃金時(shí)期。多數(shù)景點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)來(lái)源仍是以售賣(mài)紀(jì)念物為主。若將虛擬現(xiàn)實(shí)游戲放置在景點(diǎn)，不僅可以吸引游客，而且可以使游客在體驗(yàn)后產(chǎn)生購(gòu)買(mǎi)欲望，還能通過(guò)游戲了解古香制法，推動(dòng)民俗特色文化資源的開(kāi)發(fā)和利用。

5 結(jié)語(yǔ)

香文化貫穿整個(gè)中華文明的歷史進(jìn)程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和古香技法的結(jié)合，一方面起著傳承和弘揚(yáng)優(yōu)秀傳統(tǒng)民俗文化的作用，另一方面，將香文化運(yùn)用到虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中，能使玩家在享受游戲帶來(lái)的愉悅的同時(shí)，體會(huì)到香文化所蘊(yùn)含的深厚歷史淵源和文化底蘊(yùn)，對(duì)傳統(tǒng)文化的傳承、轉(zhuǎn)型、發(fā)展具有重要的借鑒作用。

在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，虛擬嗅覺(jué)是重要且研究比較匱乏的領(lǐng)域，正處于需要不斷探索和研究的階段，筆者希望通過(guò)本次將虛擬嗅覺(jué)結(jié)合傳統(tǒng)游戲的設(shè)計(jì)，可以為未來(lái)嗅覺(jué)交互的相關(guān)研究提供參考。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 巴杜根·B.洛夫丁.多模式顯示系統(tǒng)：觸覺(jué)，嗅覺(jué)，味覺(jué)和前庭［J］.組件和訓(xùn)練技術(shù)（S1673-7938），2008，17（2）：116-135.

［2］ 高道，海普.烹飪一個(gè)交互式嗅覺(jué)游戲顯示器［C］//IEEE計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和應(yīng)用程序進(jìn)展.美國(guó)：IEEE，2008：75-78.

［3］ 星野宗介，石橋豐，福島北成，等.嗅覺(jué)和觸覺(jué)媒體傳輸QoE評(píng)估：流間同步誤差的影響 通信質(zhì)量和可靠性［C］//2011IEEE國(guó)際印刷技術(shù)委員會(huì)研討會(huì).美國(guó)：IEEE，2011：1011-1021.

作者簡(jiǎn)介：李欣蓮（1999—），女，四川內(nèi)江人，碩士在讀，研究方向：數(shù)媒與影像數(shù)字化。

黃晶石（1980—），男，遼寧沈陽(yáng)人，博士，講師，系本文通訊作者，研究方向：生理人類(lèi)學(xué)。