本文引用格式：.動(dòng)態(tài)視覺(jué)的創(chuàng)新應(yīng)用探究：以基于費(fèi)納奇鏡原理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐為例[J].藝術(shù)科技，2024，37（24）：74-76.

關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)視覺(jué)；費(fèi)納奇鏡；產(chǎn)品設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-9436（2024）24-0074-03

1動(dòng)態(tài)視覺(jué)的溯源與演進(jìn)

一萬(wàn)兩千年前，阿爾塔米拉洞穴壁畫中的野牛在搖曳火把中投下奔逐的殘影，躍動(dòng)的火光自人類眼前初現(xiàn)時(shí)，便帶來(lái)了人類對(duì)動(dòng)態(tài)影像最原始的癡迷。謝赫曾在其畫論中寫道：“六法者何，一氣韻生動(dòng)是也?！彼囆g(shù)史中那些被稱為“生動(dòng)”的瞬間，在千百年后依然能讓觀眾產(chǎn)生“正在發(fā)生”的肌肉記憶，藝術(shù)家們不斷追求再現(xiàn)“動(dòng)”起來(lái)的肉眼感受。早在公元10世紀(jì)的中國(guó)，民間工匠便以竹篾為骨、薄紙作屏，創(chuàng)造出精妙的走馬燈裝置。將底部銅盤中的蠟燭點(diǎn)燃，熱氣流推動(dòng)上方紙輪旋轉(zhuǎn)，燈屏上繪制的戰(zhàn)馬與騎手便投射出追逐躍動(dòng)的剪影。這種利用物理原理實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)投影，常在元宵燈會(huì)上引發(fā)觀者驚嘆?！段淞峙f事》記載“燈品至多精妙絕倫”，其中還把走馬燈稱為影燈，“若沙戲影燈，馬騎人物，旋轉(zhuǎn)如飛”[1]，堪稱早期動(dòng)態(tài)投影裝置，備受時(shí)人喜愛(ài)。

西方對(duì)光影機(jī)器的探索則始于1640年耶穌會(huì)士阿塔納斯珂雪的“魔術(shù)幻燈”。這個(gè)鑄鐵方匣內(nèi)置燭臺(tái)，兩側(cè)開(kāi)孔裝配凸透鏡，當(dāng)繪有宗教故事的玻璃片置于光路中，故事中的場(chǎng)景便躍然于墻面。至1832年，比利時(shí)物理學(xué)家普拉托發(fā)明的費(fèi)納奇鏡揭開(kāi)了動(dòng)畫史新篇章。費(fèi)納奇鏡巧妙利用人眼的視覺(jué)暫留，用連續(xù)的靜止圖像創(chuàng)造出運(yùn)動(dòng)畫面的錯(cuò)覺(jué)，被認(rèn)為是早期電影的雛形。整個(gè)裝置由一根木棒和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的圓盤組成，當(dāng)圓盤疾速旋轉(zhuǎn)，觀者透過(guò)移動(dòng)的缺口凝視鏡面，視覺(jué)暫留則將斷續(xù)畫面編織成動(dòng)態(tài)。費(fèi)納奇鏡是人類歷史上第一種被公開(kāi)發(fā)售、廣泛傳播的動(dòng)畫裝置，其作為19世紀(jì)視覺(jué)文化領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵發(fā)明，為現(xiàn)代電影和動(dòng)畫技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

直到1824年，人們才發(fā)現(xiàn)這種視覺(jué)幻覺(jué)的科學(xué)原理，英國(guó)的彼得·馬克·羅吉特在《移動(dòng)物體的視覺(jué)暫留現(xiàn)象》一文中提出人眼在觀察景物時(shí)，光信號(hào)傳入大腦神經(jīng)，視覺(jué)形象并不立即消失，視覺(jué)延時(shí)效應(yīng)會(huì)將之與下一個(gè)畫面重疊，這種人眼捕捉外界光影后產(chǎn)生的消失惰性被稱為“視覺(jué)暫留”［2]。這一理論為后續(xù)動(dòng)態(tài)視覺(jué)媒介的技術(shù)迭代奠定了基礎(chǔ)。19世紀(jì)，盧米埃爾兄弟發(fā)明了電影放映機(jī)，這是動(dòng)態(tài)視覺(jué)技術(shù)的一次重大突破。電影通過(guò)膠片的連續(xù)播放，以每秒16幀的速度呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)畫面，相比費(fèi)納奇鏡，它能夠呈現(xiàn)更復(fù)雜、更豐富的內(nèi)容，并且可以在更大的屏幕上展示，吸引了大量觀眾走進(jìn)電影院，開(kāi)啟了電影時(shí)代的新紀(jì)元。20世紀(jì)中期，電視機(jī)的出現(xiàn)進(jìn)一步改變了動(dòng)態(tài)信息的呈現(xiàn)方式。21世紀(jì)初，電子屏幕技術(shù)迅速崛起，讓人們獲得更加沉浸式的動(dòng)態(tài)視覺(jué)體驗(yàn)。

不同時(shí)代在動(dòng)態(tài)信息呈現(xiàn)方面有新的技術(shù)突破。費(fèi)納奇鏡是最早出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)視覺(jué)呈現(xiàn)技術(shù)，采用簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)了基本意義上的動(dòng)態(tài)畫面。電影通過(guò)膠片和放映機(jī)，將動(dòng)態(tài)視覺(jué)帶人了藝術(shù)與商業(yè)領(lǐng)域。電視第一次將動(dòng)態(tài)信息帶人實(shí)時(shí)傳播渠道，也第一次將動(dòng)態(tài)信息帶入了人們的家庭生活，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)信息的實(shí)時(shí)傳播和家庭化觀看。數(shù)字屏幕技術(shù)則通過(guò)高分辨率、高幀率的傳播方式，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)視覺(jué)的無(wú)處不在。這些技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，使動(dòng)態(tài)視覺(jué)的呈現(xiàn)越來(lái)越多樣，極大地滿足了人們的精神需求。

2復(fù)古技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

相較于電影、電視等復(fù)雜媒介，費(fèi)納奇鏡無(wú)須電力驅(qū)動(dòng)，僅通過(guò)物理運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)效果，其本質(zhì)是對(duì)視覺(jué)暫留原理的極致簡(jiǎn)化一通過(guò)手搖旋轉(zhuǎn)圓盤與序列化圖像的精準(zhǔn)配合，無(wú)須電子元件即可完成動(dòng)態(tài)敘事。這種低技術(shù)門檻與高可操作性的特質(zhì)，不僅降低了用戶參與動(dòng)態(tài)創(chuàng)作的成本，更通過(guò)物理裝置的觸覺(jué)反饋強(qiáng)化了操作者對(duì)動(dòng)態(tài)生成過(guò)程的控制權(quán)，從而更契合參與式設(shè)計(jì)的核心訴求。作為早期動(dòng)態(tài)視覺(jué)裝置，費(fèi)納奇鏡機(jī)械結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)練性體現(xiàn)在模塊化組件的可拆解性與可替代性上：圓盤、軸心便能構(gòu)成完整系統(tǒng)，這種去中心化的機(jī)械邏輯為現(xiàn)代模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了新參照模板。

費(fèi)納奇鏡的機(jī)械美學(xué)與復(fù)古交互邏輯，在當(dāng)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域催生出令人耳目一新的跨界創(chuàng)新。以華為2024年“華為 × 有南 × 零創(chuàng)”項(xiàng)目為例，以費(fèi)納奇鏡的物理交互為基底，將手機(jī)影像技術(shù)與復(fù)古機(jī)械裝置深度融合：通過(guò)截取連貫動(dòng)態(tài)圖案，利用工具進(jìn)行費(fèi)納奇鏡的設(shè)計(jì)與制作，在藝術(shù)家的指導(dǎo)下拍攝最終成品。在當(dāng)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，費(fèi)納奇鏡原理的應(yīng)用更為多樣化，利用費(fèi)納奇鏡原理設(shè)計(jì)的模型玩具在各大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上熱銷，如淘寶平臺(tái)上的DIY套件，提供激光切割木制圓盤和可定制畫片，用戶可手繪圖案并通過(guò)旋轉(zhuǎn)觀察動(dòng)態(tài)效果，這類產(chǎn)品月銷量超過(guò)3000件。還有的將費(fèi)納奇鏡圖案縮小改良，做成指尖陀螺，讓動(dòng)畫在手中“動(dòng)”起來(lái)。這些案例表明費(fèi)納奇鏡的現(xiàn)代創(chuàng)新正在為設(shè)計(jì)領(lǐng)域注入新的活力。

綜上所述，費(fèi)納奇鏡的機(jī)械原理和交互方式，可用于當(dāng)下最具代表性的實(shí)體交互設(shè)計(jì)，無(wú)須依賴電子設(shè)備，制作簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)直觀，強(qiáng)調(diào)用戶主動(dòng)的創(chuàng)作參與。從數(shù)字影像的跨媒介融合到手工DIY模型的商業(yè)化落地，通過(guò)簡(jiǎn)化技術(shù)路徑，強(qiáng)化人與物的直接對(duì)話，費(fèi)納奇鏡為產(chǎn)品創(chuàng)新提供了一種低成本、高互動(dòng)性的解決方案。

3文創(chuàng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

在文創(chuàng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)以費(fèi)納奇鏡的機(jī)械原理為基礎(chǔ)，探索復(fù)古技術(shù)與現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的融合路徑。雨傘作為具有千年歷史的日常物品，其圓形傘面與傘柄的軸心結(jié)構(gòu)恰好與費(fèi)納奇鏡的核心裝置（圓盤 + 旋轉(zhuǎn)軸）形成同構(gòu)關(guān)系?；诖?，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提出“功能載體藝術(shù)化”的理念，將遮雨工具轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)視覺(jué)媒介，通過(guò)傘面圖案的旋轉(zhuǎn)觸發(fā)視覺(jué)暫留效應(yīng)，使靜態(tài)圖像在運(yùn)動(dòng)中呈現(xiàn)連貫動(dòng)畫。

該產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目標(biāo)用戶主要是兩類群體：一是1 8 ～ 3 5 歲的音樂(lè)專業(yè)青年群體，其注重個(gè)性化表達(dá)與藝術(shù)化生活方式，設(shè)計(jì)中融入鋼琴琴鍵等音樂(lè)符號(hào)元素，更符合其個(gè)性化需求；二是 5 ～ 1 2 歲兒童，通過(guò)趣味性動(dòng)態(tài)圖案激發(fā)其觀察興趣。傘面邊緣設(shè)計(jì)為黑白琴鍵紋樣，主視覺(jué)區(qū)域則選取貓的奔跑動(dòng)態(tài)作為敘事主題，通過(guò)高速攝影技術(shù)分解貓的運(yùn)動(dòng)軌跡，提取四個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作幀（蹬地、騰空、收腿、落地），將其按環(huán)形序列排布于傘面（見(jiàn)圖1）。當(dāng)傘柄旋轉(zhuǎn)時(shí)，琴鍵紋樣形成視覺(jué)引導(dǎo)線，貓的分解動(dòng)作因視覺(jué)暫留效應(yīng)融合為連貫的奔跑動(dòng)畫，呈現(xiàn)出“貓?jiān)谇冁I上追逐”的趣味場(chǎng)景。兒童用戶版本則加入了科普知識(shí)，以圍繞地球旋轉(zhuǎn)的八大行星為靈感來(lái)源，增強(qiáng)其教育意義的同時(shí)降低認(rèn)知門檻（見(jiàn)圖2）。設(shè)計(jì)理念在于將傳統(tǒng)雨傘的功能從單一遮雨拓展至動(dòng)態(tài)視覺(jué)美學(xué)，利用傘面旋轉(zhuǎn)觸發(fā)視覺(jué)暫留效應(yīng)，形成連續(xù)動(dòng)畫效果。

產(chǎn)品落地采用105厘米直徑傘面，收起長(zhǎng)度28厘米，展開(kāi)后長(zhǎng)度達(dá)95厘米，兼具便攜性與視覺(jué)效果（見(jiàn)圖3）。傘骨采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，在保證強(qiáng)度的同時(shí)盡量便攜，傘布選用高密度碰擊布，兼具美觀性與實(shí)用性。使用過(guò)程中，用戶通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)傘柄控制動(dòng)畫速度，這種機(jī)械交互方式無(wú)須電力驅(qū)動(dòng)，操作反饋直接且具象。測(cè)試顯示，當(dāng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在 1 . 2 ～ 1 . 8 轉(zhuǎn)/秒?yún)^(qū)間時(shí)，動(dòng)態(tài)效果最佳，此時(shí)傘面圖案與人體運(yùn)動(dòng)感知形成自然同步。教育場(chǎng)景中，教師可引導(dǎo)兒童觀察不同轉(zhuǎn)速下的動(dòng)畫差異，直觀解釋視覺(jué)暫留原理，如低速旋轉(zhuǎn)時(shí)可見(jiàn)清晰的分解幀，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)則觸發(fā)動(dòng)態(tài)幻覺(jué)，這種“可控的不確定性”增強(qiáng)了學(xué)習(xí)過(guò)程的探索性。

費(fèi)納奇鏡元素的植入為產(chǎn)品賦予跨時(shí)空對(duì)話的文化內(nèi)涵。傘面旋轉(zhuǎn)時(shí)形成的動(dòng)態(tài)畫面，既是對(duì)早期動(dòng)畫技術(shù)的物質(zhì)性復(fù)現(xiàn)，也是機(jī)械美學(xué)在消費(fèi)時(shí)代的創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化。費(fèi)納奇鏡這一元素在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用既規(guī)避了電子屏幕的冰冷感，又保留了手工操控的儀式性，使19世紀(jì)的光學(xué)原理在當(dāng)代產(chǎn)品中獲得功能性與審美性的雙重延伸。

4未來(lái)應(yīng)用的局限與前瞻

費(fèi)納奇鏡原理與現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念和技術(shù)存在諸多契合之處。從設(shè)計(jì)理念上看，現(xiàn)代設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新與體驗(yàn)，費(fèi)納奇鏡利用視覺(jué)暫留原理創(chuàng)造出動(dòng)態(tài)視覺(jué)效果，能為用戶帶來(lái)新奇的體驗(yàn)，這與現(xiàn)代設(shè)計(jì)追求趣味、互動(dòng)的理念相同。同時(shí)，交互設(shè)計(jì)技術(shù)讓用戶可以主動(dòng)參與到動(dòng)態(tài)視覺(jué)體驗(yàn)中，如同操作費(fèi)納奇鏡一樣，通過(guò)自己的動(dòng)作觸發(fā)不同的動(dòng)態(tài)畫面，增強(qiáng)了用戶與設(shè)計(jì)作品之間的互動(dòng)性。這與現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念相契合，為費(fèi)納奇鏡原理在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

然而，費(fèi)納奇鏡在實(shí)踐應(yīng)用中依然有其局限性，首先是物理裝置的體積限制，要想完美實(shí)現(xiàn)費(fèi)納奇鏡的動(dòng)態(tài)效果，需要完整的裝置設(shè)備，較大的體積使得產(chǎn)品難以在一些空間有限的場(chǎng)所使用，限制了其展示和傳播的范圍。為解決體積限制問(wèn)題，可從材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人手。采用輕質(zhì)、高強(qiáng)度的新型材料，在保證裝置穩(wěn)定性的同時(shí)減輕重量。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將一些部件進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而縮小整體體積，增強(qiáng)產(chǎn)品的靈活性和適用性。但簡(jiǎn)化之后，費(fèi)納奇鏡的動(dòng)態(tài)效果便需要在一定的條件下才能被肉眼看到，如閃爍的燈光、較為狹窄的觀看范圍等。從這個(gè)角度來(lái)看，幀率也嚴(yán)重制約了基于費(fèi)納奇鏡原理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)效果的流暢度和表現(xiàn)力。較低的幀率會(huì)使畫面無(wú)法呈現(xiàn)出連貫、自然的動(dòng)態(tài)視覺(jué)效果，降低了用戶的體驗(yàn)感。在需要展示復(fù)雜動(dòng)作或快速變化場(chǎng)景時(shí)，幀率不足的問(wèn)題更為突出。針對(duì)這一問(wèn)題，可向表情包等不同動(dòng)圖學(xué)習(xí)，其僅用重復(fù)的幾個(gè)動(dòng)作便能實(shí)現(xiàn)有趣的視覺(jué)效果。

未來(lái)，費(fèi)納奇鏡可以與現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)不斷融合，集計(jì)算機(jī)人工智能、數(shù)字成像技術(shù)等于一體，成為存在于現(xiàn)實(shí)空間的多維藝術(shù)，具有視幻性、多維性和跨界性等特征，能使觀眾通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感官全方位體驗(yàn)或參與創(chuàng)作［3]。在數(shù)字動(dòng)畫制作方面，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件生成動(dòng)畫內(nèi)容，通過(guò)編程控制動(dòng)畫的播放速度、順序和循環(huán)方式，實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)畫效果。同時(shí)引入3D建模技術(shù)，將二維圖像變?yōu)槿S模型，配合瀕閃效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)裸眼3D的神奇效果，增強(qiáng)視覺(jué)沖擊力?；蚪Y(jié)合AI技術(shù)，讓用戶生成個(gè)性化定制圖案，將內(nèi)心想象的動(dòng)態(tài)畫面呈現(xiàn)出來(lái)。充分利用數(shù)字創(chuàng)新，提高動(dòng)畫制作效率和質(zhì)量，降低動(dòng)畫制作成本，同時(shí)增強(qiáng)產(chǎn)品互動(dòng)性和趣味性，滿足用戶個(gè)性化、多樣化體驗(yàn)需求。費(fèi)納奇鏡原理的數(shù)字創(chuàng)新為其在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的運(yùn)用提供了廣闊空間。

5結(jié)語(yǔ)

費(fèi)納奇鏡作為動(dòng)態(tài)視覺(jué)技術(shù)的先驅(qū)，其簡(jiǎn)練的機(jī)械原理與實(shí)體交互特性在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中展現(xiàn)出獨(dú)特的實(shí)踐價(jià)值。本文通過(guò)歷史溯源與創(chuàng)新案例分析，論證了復(fù)古技術(shù)如何通過(guò)與數(shù)字媒介、用戶參與式設(shè)計(jì)的結(jié)合，煥發(fā)新的生命力。文創(chuàng)產(chǎn)品的成功開(kāi)發(fā)表明，費(fèi)納奇鏡原理在功能載體藝術(shù)化、教育娛樂(lè)化等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。盡管存在物理限制，但其與3D建模、AI定制等技術(shù)的融合前景廣闊，有望推動(dòng)動(dòng)態(tài)視覺(jué)從單一展示向沉浸式、個(gè)性化體驗(yàn)跨越。未來(lái)研究可進(jìn)一步探索機(jī)械裝置與數(shù)字技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新，為動(dòng)態(tài)視覺(jué)設(shè)計(jì)開(kāi)辟更多可能性。

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