李茹莎

摘 要：本文設(shè)計了一個以敦煌壁畫為主題，具有敘事性結(jié)構(gòu)的交互櫥窗系統(tǒng)。通過這種與人類姿勢交互的認知模型，引導(dǎo)用戶主動參與，加強人們對敦煌文化的親近感。

關(guān)鍵詞：交互櫥窗;姿勢交互;敘事結(jié)構(gòu);敦煌飛天

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，交互展示在極大地推動了文化遺產(chǎn)的數(shù)字化展覽。目前，多數(shù)展覽在交互方式上存在同質(zhì)化現(xiàn)象，內(nèi)容上多以單向線性灌輸式進行，難以吸引大眾，有效傳達展覽信息。1996年，Hoffmann設(shè)計了真人大小的提線木偶模仿人類動作進行表演。[2]2004年，Yamane等人用來自人類的運動捕捉數(shù)據(jù)控制機動，以弦驅(qū)動木偶表演，用算法使捕捉數(shù)據(jù)適用于木偶。[3]以上研究所設(shè)計的木偶通過模仿人類動作以建立同步性，但缺乏內(nèi)在情感的自主性與差異性。本文設(shè)計了一個認知模型的交互櫥窗系統(tǒng)，避免單純模仿并建立其獨立性。采用虛實結(jié)合的交互對用戶的姿勢給予回應(yīng)，讓用戶更自然、積極、主動地參與，并獲得引導(dǎo)性的展覽信息。

1 交互櫥窗系統(tǒng)

1.1 概念設(shè)計

參考敦煌壁畫元素，以大眾熟知的《九色鹿》《出游四門》進行設(shè)計（圖1a）。交互櫥窗系統(tǒng)借用立體空間與不同交互模式構(gòu)建多種感官體驗，讓用戶在較短的時間內(nèi)對系統(tǒng)進行熟悉并嘗試交互方面的探索，達到心理上的情感共鳴。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計

交互櫥窗系統(tǒng)硬件包括一個55英寸顯示屏，PC，木偶及其控制設(shè)備，Kinect（圖1b）。用戶姿勢通過Kinect捕捉，將數(shù)據(jù)與PC中的木偶動作庫進行同步匹配，使用戶動作得到即時反饋。木偶的運動采用總線舵機控制，借用舵機角度控制繞線圈的旋轉(zhuǎn)，帶動木偶各關(guān)節(jié)的運動，從而形成木偶的整體運動。LED屏內(nèi)的動畫采用數(shù)位板繪制敦煌故事，運用動作捕捉技術(shù)，通過三維軟件進行后期處理。

1.3 原型設(shè)計

交互櫥窗系統(tǒng)包括LED動畫和木偶認知模型兩部分。

LED動畫設(shè)計：一是介紹故事基本信息;二是介紹故事的敘事結(jié)構(gòu)、情節(jié)發(fā)展;三是選擇匹配環(huán)節(jié)。

木偶認知模型有三個模塊：一是用戶姿勢的識別;二是木偶姿勢的選擇;三是木偶一系列的姿勢動作。[1]

由于人類的姿勢千變?nèi)f化且自由度高，具有隨機性和復(fù)雜性。為了使木偶的回應(yīng)更具主動性、不可預(yù)知性，采用一對多的關(guān)系讓每個用戶的姿勢映射到一組可能的木偶姿勢中。選擇的過程系統(tǒng)無法判斷用戶情緒，所以木偶的姿勢將集結(jié)所有可能的情緒。[1]

本文創(chuàng)建了兩種不同的設(shè)計模式原型，不同之處主要體現(xiàn)在內(nèi)容上，針對故事的敘事結(jié)構(gòu)與情節(jié)發(fā)展進行設(shè)計。

（1）原型一的系統(tǒng)設(shè)計。原型一的設(shè)計希望逐步激發(fā)用戶興趣，LED屏中的內(nèi)容會根據(jù)各部分的預(yù)設(shè)時間進行展示，使用戶按預(yù)設(shè)的順序與時間依次體驗完所有部分。

第一，用戶走近時，木偶表達激動或心慌等情緒并做出飛行姿勢，代表著木偶希望帶領(lǐng)用戶去了解敦煌壁畫。同時，LED屏動態(tài)展示飛天舞蹈并開始自動播放故事的基本信息。

第二，用戶打招呼時，木偶表達欣喜情緒并做出打招呼姿勢，代表著木偶的禮貌與回應(yīng)。同時，LED屏在飛天打招呼動畫中按照故事情節(jié)發(fā)展依次展開，讓用戶直觀地了解故事的詳情。

第三，在選擇匹配環(huán)節(jié)，用戶依據(jù)之前所了解的信息對該環(huán)節(jié)的問題進行互動。

第四，在用戶離開時，木偶做出低頭，雙手耷拉的姿勢，代表著木偶的無奈或低落等情緒。同時，LED屏將故事回歸初始狀態(tài)。

無人時木偶做細微動作防止長時間靜止，仿佛有生命力一樣吸引路人。LED屏則是祥云等裝飾元素的循環(huán)。當有人經(jīng)過時，木偶做出走路姿勢，LED屏的壁畫則跟隨路人的位置及行走方向進行對應(yīng)壁畫部分的動態(tài)展示。

（2）原型二系統(tǒng)設(shè)計。原型二的設(shè)計期望可以鼓勵用戶對內(nèi)容的欣賞。用戶可以根據(jù)自身興趣與節(jié)奏，通過交互自由地訪問每一部分。

第一，用戶走近時，木偶表達激動或心慌等情緒并做出飛行姿勢，代表著木偶希望帶領(lǐng)用戶去了解敦煌壁畫。同時，LED屏隨著飛天舞蹈出現(xiàn)敦煌故事基本信息、敘事結(jié)構(gòu)及情節(jié)、選擇匹配三部分。

第二，用戶手勢交互（指向/點擊）時，木偶做出打招呼姿勢，表達欣喜情緒。同時，LED屏根據(jù)用戶的指向呈現(xiàn)該部分的內(nèi)容。若用戶做出打招呼姿勢，LED屏呈現(xiàn)歡迎頁面，隨即提示用戶可選取感興趣的內(nèi)容點擊了解。

原型二在無人或有人經(jīng)過或有人離開時系統(tǒng)狀態(tài)與原型一一致。

2 結(jié)語

本文通過交互櫥窗展示設(shè)計，從交互敘事結(jié)構(gòu)出發(fā)，總結(jié)交互展示設(shè)計在敘事結(jié)構(gòu)的設(shè)計法則，同時探究一個輸入多個輸出的交互反饋，期望實物參與的交互更能激發(fā)用戶的興趣與探索欲。相信交互公共展示在未來會運用到教育、娛樂等眾多領(lǐng)域并發(fā)揮其價值。

參考文獻：

[1] Mahzoon，M.，Maher，M.L.，Grace，K.，LoCurto，L.，Outcault，B . The Willful Marionette：Modeling Social Cognition Using Gesture-Gesture Interaction Dialogue[C]. International Conference on Augmented，2016：402-413.

[2] Hoffmann， G.： Teach-in of a robot by showing the motion[C]. International Conference on Image Processing，1996：529-532.

[3] Yamane，K.，Hodgins，J.K.，Brown，H.B . Controlling a motorized marionette with human motion capture data[J]. International Journal of Humanoid Robotics，2004.