朱上上 徐銘銘

摘要：文化產(chǎn)品是傳承傳統(tǒng)文化的重要方式，但目前市場同質化嚴重，設計研究效率低，人力成本高。跨模態(tài)生成技術可實現(xiàn)文化產(chǎn)品數(shù)字原型快速生成迭代，是數(shù)字化創(chuàng)新的有效途徑。文章提出了一種將跨模態(tài)生成技術與當前文化產(chǎn)品概念設計過程相結合的方法。根據(jù)文化產(chǎn)品特點和跨模態(tài)生成技術特點，結合文化意象層次知識，將設計過程中需要人為處理的大量跨模態(tài)設計任務，通過跨模態(tài)技術處理傳遞設計信息，快速生成創(chuàng)新概念方案，并對此設計方法流程進行研究。以“基于海晏河清文化的加濕器”為例，進行有效設計實踐，獲得相關文化產(chǎn)品初步概念設計方案。利用該概念設計方法可以促進文化產(chǎn)品概念設計階段快速迭代，為文化產(chǎn)品的創(chuàng)新和發(fā)展提供有力支持。

關鍵詞：文化產(chǎn)品；概念設計；跨模態(tài)；多模態(tài)；數(shù)字技術

中圖分類號：J52 文獻標識碼：A文章編號：1003-0069（2024）09-0014-05

Abstract：Cultural products are an important carrier of traditional culture，but the current cultural product market is seriously homogeneous， with low design and research efficiency and high labor costs. Realizing the rapid generation and iteration of digital prototypes of cultural products through crossmodal generation technology is an effective way to realize the digital innovation of cultural products. This article explores the way to combine cross-modal generation technology with it by studying the current conceptual design methods of cultural products. According to the characteristics of cultural products and the characteristics of cross-modal generation technology， combined with the level knowledge of cultural imagery， a large number of cross-modal design tasks that need to be handled by humans in the design process are processed and transmitted through cross-modal technology to quickly generate innovative concept solutions， and study the design process. Taking the “humidifier based on Haiyan Heqing culture” as an example to carry out effective design practice，the preliminary conceptual design scheme of related cultural products was obtained. Cross-modal generation technology can promote the rapid iteration of the concept design stage of cultural products， and provide strong support for the innovation and development of cultural products.

Keywords：Cultural product；Conceptual design；Cross-modality；Multimodality；Digital technology

引言

文化是國家強盛的基石[1]，在國家“十四五”文化改革發(fā)展規(guī)劃中明確提出，文化產(chǎn)業(yè)要加快數(shù)字化布局和科技賦能，并將創(chuàng)作優(yōu)秀文化產(chǎn)品列入重點規(guī)劃項目中。文化產(chǎn)品以有形的載體來講述無形的典故，將文化內涵以產(chǎn)品的形式傳達給消費者，承載了傳播文化以及增強國民的文化自信的責任。

在文化產(chǎn)品概念設計研究中，設計師對多模態(tài)文化設計數(shù)據(jù)進行全新詮釋，結合設計創(chuàng)新活動，將定義不明確的設計問題轉化為低保真設計概念和原型[2]，是設計過程的基礎階段。目前，跨模態(tài)數(shù)據(jù)處理任務主要以人工為主，在設計活動中設計師的經(jīng)驗占比較大，導致文化產(chǎn)品市場同質化嚴重[3]。應將先進科技作為文化產(chǎn)品創(chuàng)作的戰(zhàn)略支撐。隨著人工智能生成內容（AIGC，AI-Generated Content）的不斷發(fā)展，跨模態(tài)生成技術為文化產(chǎn)品數(shù)字化創(chuàng)新設計和科技賦能發(fā)展帶來了更多的機遇和可能性。

一、跨模態(tài)生成技術的特點和應用

跨模態(tài)生成技術是一種基于人工智能和深度學習的技術，旨在將一個模態(tài)數(shù)據(jù)（如文本、圖像、語音等）轉換為另一個模態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)跨模態(tài)的信息傳遞和生成，如圖1?？缒B(tài)生成技術可以幫助計算機在需要大量人工參與的任務（如圖像生成和視頻描述等）進行學習，以降低昂貴的人工成本[4]。

在跨模態(tài)數(shù)據(jù)轉化處理的過程中，將視頻數(shù)據(jù)采用AI圖像提取的方式，提取關鍵幀，轉化為圖片信息；將圖片數(shù)據(jù)通過AI圖像描述（Image to Text）的方式，轉化為關鍵性語句；將文本數(shù)據(jù)通過AI文本模型提取關鍵信息，精煉為關鍵詞的形式。提取關鍵詞和關鍵語句作為該數(shù)據(jù)集的相關設計信息。最后，將外有形U1、中行為U2、內無形U3三層設計信息輸入AI文本模型進行信息提煉概括，轉化為文本形式的詳細設計信息。

2.跨模態(tài)設計分析

跨模態(tài)設計分析中強調探索新穎的設計概念。設計師集思廣益，探索設計空間，從外觀、功能、材質、紋案等多角度創(chuàng)造新穎的設計概念。在概念設計中，設計思想通常以草圖和文字描述的形式呈現(xiàn)。文字描述用于記錄和描述設計師的想法，草圖可以幫助形象化設計概念。

在此階段中，將上一階段所獲得文本形式的詳細設計信息，通過文本轉圖像（text to image）的跨模態(tài)生成技術，生成相關產(chǎn)品的初步預覽圖，設計師可以根據(jù)初步預覽圖繪制設計意向草圖，結合詳細設計信息，通過文本結合草圖轉圖像（text&sketch to image）的生成技術，細化設計概念，進一步觸發(fā)創(chuàng)意設計想法。多輪細化之后，根據(jù)確定的預覽圖生成多視角的產(chǎn)品預覽圖獲得設計預覽圖集，如圖5。

3.多模態(tài)概念呈現(xiàn)

多模態(tài)概念呈現(xiàn)是設計師從先前步驟中收集多模態(tài)信息，系統(tǒng)完善后集成設計概念的步驟。以設計預覽圖集作為基礎，采用圖像轉模型（image to 3D）的生成技術，創(chuàng)建低保真3D模型以實現(xiàn)更好的可視化和確定概念設計方案后的進一步開發(fā)。在產(chǎn)品設計領域，產(chǎn)品概念方案是一個復雜的多模態(tài)數(shù)據(jù)集合，多模態(tài)數(shù)據(jù)是產(chǎn)品的組成形式，設計師需要結合前兩階段獲得的文本信息和圖片信息進行整合編輯，建立文化產(chǎn)品概念設計數(shù)字化方案的多模態(tài)信息集。對于編輯好的數(shù)字化信息集，既可以通過web端呈現(xiàn)，也可通過VR或AR的媒介展示相關概念設計方案，為設計過程的下一階段提供更好的可視化呈現(xiàn)，如圖6。

四、跨模態(tài)生成技術下文化產(chǎn)品概念設計實踐

以“基于海晏河清文化的加濕器”這一文化產(chǎn)品概念設計作品為例，闡述設計師如何利用跨模態(tài)生成技術輔助文化產(chǎn)品概念設計的應用過程。

（一）明確設計任務，檢索分析相關數(shù)據(jù)

在該設計任務中，設計師通過檢索“海晏河清”相關的關鍵詞，通過互聯(lián)網(wǎng)檢索大量相關的跨模態(tài)數(shù)據(jù)，檢索后發(fā)現(xiàn)以跨模態(tài)數(shù)據(jù)為主。結合上文提出的文化層次多模態(tài)數(shù)據(jù)分類方法，對海晏河清相關多模態(tài)數(shù)據(jù)集分類，發(fā)現(xiàn)在該案例中，線條、功能、操作和結構關系4種文化元素數(shù)據(jù)比較少或與其他文化元素數(shù)據(jù)內容相一致，因此結合實際情況對這4個文化元素內容內容進行去重。并通過Text processing model和Image Captioning等相關跨模態(tài)生成技術處理相關數(shù)據(jù)，結合相關知識思考設計寓意，如表2。

分析不同設計知識之間的潛在聯(lián)系來解構創(chuàng)作產(chǎn)品的物質實體，有助于設計的創(chuàng)新。產(chǎn)品作為文化的載體，依據(jù)前文的分析，分為3個層面即“造型-外有形U1，功能-中行為U2，內涵-內無形U3”，結合產(chǎn)品作為物質載體設計概念原型。在本案例中，“造型-外有形U1”主要包括色彩（霽青色釉、白釉、金色彩繪）、材質（瓷器）、紋飾（花卉紋、祥云紋）等，在下一步中會根據(jù)文化元素原本的造型特征，以形態(tài)同構的方式推敲特色文化產(chǎn)品的造型；“功能-中行為U2”主要包括工藝操作（凸壓、施彩、雙耳雕貼）呈現(xiàn)，在接下來的設計活動中，會通過邏輯相關的設計原則思考產(chǎn)品相關功能；“內涵-內無形U3”主要包括文化典故（劫后余生、緬懷歲月）、感性認知（盛世愿景、四海升平）、精神寓意（繁榮昌盛），代表了文化元素的傳承內核，在后文的設計推導中，會以認知共鳴和內涵傳遞的設計融入方式設計相關文化產(chǎn)品。

（二）跨模態(tài)生成預覽圖，繪制草圖

基于上一階段跨模態(tài)技術處理獲得的相關數(shù)據(jù)，設計師以自身設計知識為主，結合基于設計的文化層次和相關AI進行總結整理，如表3。

1.外有形層次設計觀點：在該層面會思考產(chǎn)品造型的呈現(xiàn)方式，在色彩上，海晏河清尊器身以霽藍色釉為底，表面以金彩繪制紋飾，釉色藍如深海，釉面勻凈，呈色穩(wěn)定，霽藍色也象征河水清澈之意；在造型上，敞口短頸，是宮廷的陳設瓷，以觀賞為主；在紋飾上，頸部繪有金彩蕉葉紋飾，是瓷器的輔助紋樣，頸肩之間飾有祥云紋，寓意祥瑞之云氣，表達了吉祥、喜慶、幸福的愿望以及對生命的美好向往，腹部飾以金彩繪纏枝牡丹紋，是繁榮昌盛、美好幸福的象征，脛部施粉彩，凸雕蓮瓣紋、蓮實以及聯(lián)珠紋，寓意為文人士大夫出淤泥而不染的人格寫照。在造型上，宮廷的陳設瓷的特點與空氣加濕器的觀賞性特征契合，蓮瓣紋的潔凈特點也與產(chǎn)品特征相符。

2.中行為層次設計觀點：在該層面會思考產(chǎn)品功能的操作方式，海晏河清尊制作工藝繁復，包含貼、雕、凸壓等多道工序，需要多次入窯、施彩，在肩頸之間堆貼的海燕造型白釉雙耳，可以作為加濕器的提手或者霧化出口處呈現(xiàn)，在具體使用時暗含雕貼雙耳工藝。

3.內無形層次設計觀點：在該層面會思考產(chǎn)品文化內涵的傳遞方式，瓷尊通體霽藍釉，象征著黃河澄清，四海升平 ；雙耳雕貼白釉海燕，做展翅翱翔之狀，栩栩如生，暗合“海晏”之音；在英法聯(lián)軍攻入京師之時，又奇跡般劫后余生，躲過兵災。既承載了先輩對美好未來繁榮昌盛、四海升平的盛世愿景；又寄托了后人對往昔歲月的緬懷。設計活動中，在思考造型和功能時，要注重文化的認知共鳴和內涵傳遞，與產(chǎn)品的表現(xiàn)糅合在一起，體現(xiàn)海晏河清尊的文化內涵和歷史故事。

在Text to Image相關跨模態(tài)生成技術基于輸入的相關設計信息總結后，初步生成一系列設計瀏覽圖，為設計師縮短了跨模態(tài)數(shù)據(jù)轉化相關設計任務的時間。輔助設計師開展文化產(chǎn)品的概念設計。設計師可以從初步生成的設計瀏覽圖集中挑選合適的產(chǎn)品概念圖，結合3個層次的設計觀點思考，通過繪制草圖的方式進行細化，結合相關設計信息利用Text&Sketch to Imaged的跨模態(tài)生成技術，對相關設計瀏覽圖進行多輪細化，獲得“基于海晏河清文化的加濕器”相關產(chǎn)品概念設計預覽圖集。

（三）多模態(tài)文化產(chǎn)品概念設計方案呈現(xiàn)

在本階段中借助Image to 3D相關技術，將所獲得的“基于海晏河清文化的加濕器”相關產(chǎn)品概念設計預覽圖集輸入，獲得相關點云模型和浮雕模型，結合相關設計信息，建立“基于海晏河清文化的加濕器”的概念設計數(shù)字化方案的多模態(tài)信息集，在未來設計方案的深化中，設計師可以結合相關多媒體技術進行設計評價并建立高保真模型，如表4。

通過“基于海晏河清文化的加濕器”這一文化產(chǎn)品概念設計實踐，發(fā)現(xiàn)跨模態(tài)生成技術下文化產(chǎn)品概念設計方法可以有效幫助設計師有條理、層次地提煉設計數(shù)據(jù)；快速渲染草圖，生成效果預覽圖；生成低保真模型，輔助設計師快速呈現(xiàn)文化產(chǎn)品數(shù)字化概念設計初步方案，提高概念設計階段的設計效率。

結語

文化產(chǎn)品是傳承傳統(tǒng)文化的重要方式，是文化產(chǎn)業(yè)的重要支柱。針對文化產(chǎn)品過程中，同質化嚴重，設計研究效率低，人力成本高的問題。探索性地提出了一種跨模態(tài)生成技術下的文化產(chǎn)品概念設計方法，幫助設計師更有效地創(chuàng)新和優(yōu)化文化產(chǎn)品概念設計。該方法可以快速處理跨模態(tài)的設計任務，幫助設計師設計出更具個性化的文化產(chǎn)品，將不同模態(tài)的信息結合起來，總結轉化有條理的設計目標需求，產(chǎn)生具有創(chuàng)新性和多樣性的文化產(chǎn)品概念設計方案；提高文化產(chǎn)品的設計效率，減少手工設計的時間和成本，使設計師能夠快速迭代和優(yōu)化設計方案。將AIGC的相關技術結合在文化產(chǎn)品的概念設計過程中，為文化產(chǎn)品數(shù)字化創(chuàng)新設計和科技賦能發(fā)展提供了參考案例。當前，研究主要結合AIGC領域的開源AI模型為主，后期進一步研究中，可以結合針對文化領域訓練的相關AI模型優(yōu)化跨模態(tài)生成的概念設計質量。

基金項目：浙江省大學生科技創(chuàng)新活動計劃項目“基于用戶動態(tài)評論的文化產(chǎn)品優(yōu)化設計系統(tǒng)研究”項目編號：2022R403B072

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