趙偉，林雨辰，張爾科

1 元宇宙與無(wú)障礙通用設(shè)計(jì)

1.1 元宇宙及其發(fā)展路徑

元宇宙（Metaverse）是人類運(yùn)用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建的“與現(xiàn)實(shí)世界平行的虛擬世界”[1]。它由現(xiàn)實(shí)世界映射或超越現(xiàn)實(shí)世界，可與現(xiàn)實(shí)世界交互，是一種具備新型社會(huì)體系的數(shù)字生活空間[1]。

元宇宙有由實(shí)向虛和由虛向?qū)嵉膬蓚€(gè)發(fā)展路徑，對(duì)設(shè)計(jì)教育的改變更多地體現(xiàn)在前者。它打破了時(shí)間與空間的桎梏，使教育結(jié)構(gòu)方式發(fā)生轉(zhuǎn)變:由實(shí)向虛的發(fā)展可以借助增強(qiáng)虛擬場(chǎng)景和模擬對(duì)物理世界的感受，提高信息交互的效率和感知系統(tǒng)性。

1.2 數(shù)字化背景下的無(wú)障礙通用設(shè)計(jì)

元宇宙作為一個(gè)新的概念，它可以是基于數(shù)字化的二維交互，也可以是設(shè)計(jì)和現(xiàn)實(shí)世界的交互媒介。

元宇宙視角下的無(wú)障礙通用設(shè)計(jì)首先需要底層信息技術(shù)支持，與計(jì)算機(jī)等學(xué)科進(jìn)行跨學(xué)科協(xié)作，通過(guò)輸入環(huán)境信息與場(chǎng)景建模，構(gòu)建全息空間，進(jìn)行人物和場(chǎng)景仿真模擬，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)互補(bǔ)的結(jié)合，人與人的社群聯(lián)動(dòng)。在用戶研究（賦能）、環(huán)境交互方式、環(huán)境（設(shè)備）營(yíng)造方式的設(shè)計(jì)原點(diǎn)下，進(jìn)而思考設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，根據(jù)用戶研究建構(gòu)可控的設(shè)計(jì)體系，并構(gòu)思虛實(shí)環(huán)境之間信息與感知交互的方式。

在元宇宙的視角下，我們需要關(guān)注物理世界的數(shù)字化和原生數(shù)字世界兩個(gè)維度。原生數(shù)字世界中，用戶體驗(yàn)的不同知覺(jué)反饋構(gòu)成輸出信息，由數(shù)字設(shè)備識(shí)別并輸入信息，通過(guò)建模、感知、控制的手段將物理世界數(shù)字化，形成最終的虛擬世界建構(gòu)（圖1）。

1.3 環(huán)境圖形的通用設(shè)計(jì)研究

元宇宙背景下的無(wú)障礙設(shè)計(jì)研究對(duì)象包括殘疾人、老年人、孕婦等具有特殊需求的人群。

人們從外界獲取的信息中90%來(lái)自視覺(jué)?；谝曋X(jué)的環(huán)境圖形通用設(shè)計(jì)研究以低視力群體（占據(jù)總?cè)丝跀?shù)5%）為例，探討了多種視覺(jué)障礙表現(xiàn)和行為特征，梳理了多層次的空間設(shè)計(jì)需求，利用虛擬和現(xiàn)實(shí)的工具建構(gòu)低視力人群的行為過(guò)程研究模型，對(duì)其空間色彩、標(biāo)識(shí)尺寸、環(huán)境照明的需求展開(kāi)討論，引入循證設(shè)計(jì)的思考框架，探索構(gòu)建“實(shí)用”與“通用”兼?zhèn)涞臒o(wú)障礙通用環(huán)境圖形系統(tǒng)[3]。

2 元宇宙背景下的通用視覺(jué)標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)踐

元宇宙對(duì)設(shè)計(jì)教育實(shí)踐的提升更多地體現(xiàn)在“以虛補(bǔ)實(shí)，虛實(shí)互補(bǔ)”，進(jìn)而更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)教學(xué)和設(shè)計(jì)實(shí)踐。

2.1 標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)要素虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

既往無(wú)障礙通用標(biāo)識(shí)的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)囿于傳統(tǒng)授課形式和實(shí)驗(yàn)條件，難以進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)訓(xùn)練。因此，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)，虛實(shí)互補(bǔ)能更好的彌補(bǔ)實(shí)際教學(xué)中因?qū)嶒?yàn)場(chǎng)景大、系統(tǒng)復(fù)雜難以實(shí)物搭建的不足。

“天津大學(xué)無(wú)障礙通用標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”是基于Unity 開(kāi)發(fā)的網(wǎng)頁(yè)端標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以標(biāo)識(shí)尺度與色彩要素為實(shí)驗(yàn)單元，利用虛擬仿真技術(shù)呈現(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)將線上線下融通，形成了基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教學(xué)和基于翻轉(zhuǎn)課堂的引導(dǎo)式、開(kāi)放式教學(xué)方式。通過(guò)引入VR 沉浸式體驗(yàn)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)視覺(jué)效果背后的量化參照數(shù)據(jù)，以問(wèn)題、任務(wù)為導(dǎo)向，通過(guò)不同變量之間的關(guān)系處理達(dá)到及時(shí)感知標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)要素的目的（圖2-4）。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法填補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量化和可視化的短板，彌補(bǔ)了設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整無(wú)法實(shí)時(shí)可視化的不足。

2 學(xué)生正在使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)程序

3 醫(yī)院空間實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景

4 實(shí)際操作體驗(yàn)

在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，這種以學(xué)生為中心，以問(wèn)題、任務(wù)為導(dǎo)向的方式，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，極大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作的技能。此外，元宇宙背景下的互聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)發(fā)展為通用標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)和工程實(shí)踐引入循證設(shè)計(jì)框架，提供了實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn)結(jié)合的可能性。

2.2 智能化圖形色彩設(shè)計(jì)輔助方法

在公共空間中，標(biāo)識(shí)是人們安全便捷獲取環(huán)境信息的重要手段。標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的無(wú)障礙色彩設(shè)計(jì)，由于缺少定量標(biāo)準(zhǔn)，影響設(shè)計(jì)效果的因素多，常使信息傳達(dá)出現(xiàn)問(wèn)題。

基于以上痛點(diǎn)，課題組開(kāi)發(fā)了一種基于網(wǎng)頁(yè)端的智能化設(shè)計(jì)方法，形成可以兼顧定量化與變量可視化的標(biāo)識(shí)色彩智能設(shè)計(jì)平臺(tái)。平臺(tái)基于NCS 色彩體系，納入日本、美國(guó)無(wú)障礙通用色彩庫(kù)，精確定量呈現(xiàn)標(biāo)識(shí)色彩配置信息。該系統(tǒng)預(yù)置國(guó)際推薦通用標(biāo)識(shí)色彩62 種，構(gòu)成3844種色彩組合，可通過(guò)色彩屬性數(shù)值量化評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)色彩搭配，篩選不同對(duì)比度的數(shù)值區(qū)間，滿足不同場(chǎng)所、群體的差異化設(shè)計(jì)需求（圖5-6）。

5 不同顏色組合下的標(biāo)識(shí)信息效果

6 白色與不同色彩明度組合下的標(biāo)識(shí)信息效果

“數(shù)字化的標(biāo)識(shí)色彩智能設(shè)計(jì)輔助方法”已應(yīng)用在2022 年北京冬奧會(huì)的圖標(biāo)設(shè)計(jì)研究工作中，對(duì)標(biāo)識(shí)的圖形和色彩配置進(jìn)行了論證，反饋的若干意見(jiàn)細(xì)節(jié)被奧組委接納（圖7）。

7 冬奧會(huì)冰絲帶內(nèi)無(wú)障礙標(biāo)識(shí)

3 結(jié)語(yǔ)

盡管元宇宙的概念定義處于不斷更新的過(guò)程中，教學(xué)科研過(guò)程中涉及元宇宙的部分僅僅是冰山一角。為滿足無(wú)障礙設(shè)計(jì)教學(xué)科研訴求，物理世界數(shù)字化由于可以達(dá)到以虛補(bǔ)實(shí)的效果，得到了較早的應(yīng)用。如何以學(xué)生為中心，整合相關(guān)的工具和方法，推進(jìn)深度學(xué)習(xí)模式，建立虛實(shí)互補(bǔ)的知識(shí)鏈（實(shí)驗(yàn)鏈），元宇宙無(wú)疑提供了一種整合的機(jī)會(huì)，有利于釋放賦能無(wú)障礙設(shè)計(jì)的更多力量?！?/p>