人機(jī)交互技術(shù)在現(xiàn)代展示設(shè)計中的應(yīng)用

方芳

武漢理工大學(xué)，武漢430070

當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，國際間文化交流頻繁，人們的文化生活日益活躍，這使得主題展館越來越具有“公共性”的社會功能，主題展館成為特別重要的公共設(shè)施，關(guān)系到人類活動的發(fā)展以及精神文化的儲備。一個具有現(xiàn)代意義的展館所陳列、傳播的內(nèi)容應(yīng)該是更具有時代導(dǎo)向性的信息與精神，并將其作為一個重要的公眾信息來源、文化交流，甚至娛樂休閑的場所，而不再是一個單純的展示與研究的地方。目前的展示方式已經(jīng)開始隨著時代的變化加快了轉(zhuǎn)變的步伐，而其中最為重要的轉(zhuǎn)變就是將傳統(tǒng)的“櫥窗陳列”改變成觀覽者主動參與其中，并且親自體驗操作的新型展示模式。

一、現(xiàn)代展示中設(shè)計理念的轉(zhuǎn)變

1.“以人為本”的服務(wù)方式

傳統(tǒng)的展示方式，在展示效果以及觀眾對展品的解讀方面還存在著較大的問題，當(dāng)閱讀完展品以及聽取介紹之后，觀眾往往不能獲取更多更有價值的信息，因此有可能感到枯燥乏味，更甚者會由于對信息的誤讀而產(chǎn)生錯誤的理念。公眾博物館需要有更多能夠和觀眾溝通的手段，而交互性思維正是要實現(xiàn)以下三個目標(biāo)：引發(fā)對象進(jìn)行溝通的興趣和行為，引導(dǎo)對象互相調(diào)整各自的溝通狀態(tài)，保證溝通渠道的暢通[1]。加強(qiáng)展呈內(nèi)容，豐富空間敘事的故事性，這種“以人為本”的創(chuàng)意性服務(wù)方式才應(yīng)該是如今展示設(shè)計的努力方向。當(dāng)觀眾處于一個充滿娛樂和教育的雙重觀覽中時,其所獲得的信息將會更加立體、全面，其意義是不言自明的。

2.展示信息流向的交互式

展示設(shè)計中的交互意識是以相互關(guān)聯(lián)的方式看待一切的，因此，特別考慮了人行為的多樣性是追求人性化思維的起點[2]。當(dāng)人們的感官需求被調(diào)動得越來越充分時，傳統(tǒng)的被動式觀覽行為已經(jīng)不能滿足觀眾的全部需求，而過分地接收展呈載體所給予的諸種信息，觀眾的能動性并沒有被充分地調(diào)動起來。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用，展呈載體需要更多和觀眾聯(lián)系的手段，引導(dǎo)觀眾與展館進(jìn)行全方位的溝通與交流，并且保證溝通渠道的暢通無阻。交互性得以體現(xiàn)的重點要素則應(yīng)該放在信息的交織與結(jié)合上，它是一種多元化，即各種物質(zhì)相互摻雜融為一體的新型設(shè)計理念。

在現(xiàn)代展示的情景設(shè)計中，本身就應(yīng)該對人起到引導(dǎo)、暗示和融合的作用[3]。交互式展示能讓觀眾通過手腦結(jié)合的行為方式，導(dǎo)引出他們對展呈主題的探索欲望，使其在觀覽的過程中興味盎然，而實現(xiàn)展呈信息傳播功能最大化的目標(biāo)。

二、現(xiàn)代展示中人機(jī)交互式虛擬展示的形式和系統(tǒng)分類

1.交互式虛擬展示的形式

“交互設(shè)計”目前已拓展為一個跨學(xué)科的研究范圍。狹義的“交互”是指人與設(shè)備、系統(tǒng)、網(wǎng)站等直接或間接的通達(dá)過程；“交互設(shè)計”是指設(shè)計用于支持人們?nèi)粘９ぷ?、生活的交互式產(chǎn)品[4]。在現(xiàn)代展示空間設(shè)計中的交互設(shè)計圍繞著展示主題，并運用各種科技媒介技術(shù)進(jìn)行雙向的情境設(shè)計。觀眾在參與體驗中不僅僅能夠接受到更加豐富多彩的知識理論，還能在互動的環(huán)境中受到潛意識的啟發(fā)。整個展示設(shè)計的核心是生成動態(tài)、可交互、全方位的三維虛擬環(huán)境。根據(jù)場景生成方式的不同，交互式虛擬展示形式主要分為兩種類型：

第一種，圖像展示形式。基于圖像的展示，在傳統(tǒng)的展示表現(xiàn)方式中是最為常用的表現(xiàn)形式，因數(shù)據(jù)量小、易獲取的優(yōu)勢成為目前商業(yè)展示中主要的展示媒介。但在細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)和功能的模擬處理上卻表現(xiàn)不佳，尤其是在軍事模擬、數(shù)字圖像輸出和數(shù)字博物館等對交互性要求較高的領(lǐng)域卻顯得力不從心。

第二種，三維建模的展示形式?；趲缀谓５恼故痉绞?，主要是指利用主流的三維建模軟件對物體和場景進(jìn)行仿真構(gòu)建，從結(jié)構(gòu)、功能和細(xì)節(jié)上對展示主體進(jìn)行高度的仿真[5]。

基于模糊自然的展示形式在交互式虛擬展示中，借助一系列外接設(shè)備，將人們模糊的、不精確的動作轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的計算機(jī)語言，這種自然而然的交互方式會讓人們完全沉浸在虛擬環(huán)境之中，使人們能夠直接、自然地與展示原型交互。

在計算機(jī)人機(jī)交互中，增進(jìn)人機(jī)交互中的可靠性與自然性可使用多通道的處理方式。交互式的展示方法采用了虛擬展示的形式，這就導(dǎo)致了各個組成部分借助不同的信息渠道進(jìn)行輸出，從而獲得一套完整的展示系統(tǒng)。這樣，就能使觀眾在感官系統(tǒng)上全方位地滿足其所需要的信息交流欲望。

2.交互式虛擬展示系統(tǒng)分類

（1）將計算機(jī)顯示屏作為用戶體驗的視窗口，采用立體圖形、自然交互等技術(shù)，配以輸入設(shè)備就可以完成交互體驗與操作，其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，易于普及和推廣。但在交互方式上卻有著局限性以及對顯示系統(tǒng)與硬件的影響，而不能夠給用戶普遍地提供足夠的沉浸感。

（2）借助Google Glass、肌肉神經(jīng)控制模組等傳感跟蹤裝置（見圖1），將使用者的感官與外界隔離并投入到虛擬的現(xiàn)實中，使其能夠獲得無限接近于真實世界的視聽感受。因為其科技含量極高而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價昂貴，所以不易普及與推廣。

圖1 Google Glass與肌肉神經(jīng)控制模組

（3）利用互聯(lián)網(wǎng)多人在線，使異地用戶能夠共享一個網(wǎng)絡(luò)虛擬空間，協(xié)同使用。它是在“沉浸型”虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將分布在不同地理位置的眾多用戶通過網(wǎng)絡(luò)對連接在同一虛擬世界進(jìn)行的觀察和操作，以達(dá)到協(xié)同工作的目的[6]。

三、現(xiàn)代展示中展示載體與人的交互

在展館展呈載體中營造一個有效的空間環(huán)境，給出恰當(dāng)?shù)奈幕涣髌脚_和信息語境，快速拉近展品與觀眾之間的距離，融入在這一濃郁交互信息氛圍中的觀眾能夠接受到更多的感染力和影響力，而展館則借助多種交互展示形式能夠更進(jìn)一步地與觀眾結(jié)合、溝通，將文化傳播的功能發(fā)揮至極致。

空間的節(jié)奏變化與情景展示極為重要?？臻g節(jié)奏的變化有利于調(diào)動觀眾的情緒，而情景式展示有利于信息的解讀?，F(xiàn)代展呈載體設(shè)計的任務(wù)是在那些看似孤立的展品之間建立起一種有意義的語境聯(lián)系，使觀眾不再是“觀看”展品本身，更重要的是理解隱藏在展品背后的內(nèi)涵。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，觀眾在觀展時不只是想欣賞展品的美妙，其實更多的是想探求展品背后所蘊藏的文化意義，甚至渴望將自己融入展示的劇情、參與到展覽的布局之中，這就需要設(shè)計者幫助展品還原其原本就有的空間語境，而去營造時空的錯覺，讓觀眾在特定的環(huán)境中解讀信息，尋找展品以外的文化品質(zhì)[7]。

1.人與展示空間環(huán)境的交互

交互式虛擬展示是現(xiàn)實環(huán)境與虛擬環(huán)境的結(jié)合。展呈者借助輔助設(shè)備，將虛擬環(huán)境真實地呈現(xiàn)在人們的眼前。同樣的，虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供的各種交互模式，利用相關(guān)渲染技術(shù)輸出高保真的虛擬產(chǎn)品，能實現(xiàn)人們對目前技術(shù)環(huán)境下所不能提供的演示條件。

2.人與多媒體的交互

隨著科技的不斷進(jìn)步，多種媒介方式被應(yīng)用在現(xiàn)代展示設(shè)計中，大大增強(qiáng)了展覽的參與性和交互性。觀眾通過這種手段能看到一個嶄新的虛擬世界——展示者將展品的“外延”和“內(nèi)含”融入空間的環(huán)境和氛圍之中，去實現(xiàn)一個生動有趣的展覽環(huán)境，全面調(diào)動觀眾的好奇感并提升觀眾對展覽的理解能力。雖然當(dāng)今多媒體技術(shù)足已強(qiáng)大到可以令人感受并達(dá)到“身臨其境”的境界，然而目前中國展示設(shè)計中展示內(nèi)容與媒體設(shè)施脫節(jié)或過分強(qiáng)調(diào)娛樂性，容易導(dǎo)致觀眾忽視展館本當(dāng)提供的內(nèi)容信息，背離了展館自身的文化傳播功能。引發(fā)問題的原因并不是技術(shù)本身，而在于展呈載體在展示中的互動性設(shè)計理念精髓沒有完全被顯現(xiàn)出來，這是因為展品本身就是多媒體展示的目的之所在。

與情景相結(jié)合的多媒體展示更能激發(fā)人的興趣，然而直接展示在外的多媒體內(nèi)容卻容易遭受觀眾的忽略，如德國德累斯頓衛(wèi)生博物館設(shè)計的交互視覺化信息圖，通過多媒體展示了展品所要傳達(dá)的“知識”與“信息”（見圖2），其外在的內(nèi)容卻沒有得到人們的重視。

圖2 德國德累斯頓衛(wèi)生博物館交互設(shè)計信息圖

3.人與機(jī)器的交互

人與機(jī)器交互的發(fā)展和演變經(jīng)歷了傳統(tǒng)的按鈕、鍵盤、開關(guān)等控制器的物理交互，到如今“開放”物理的交互手勢界面以及多點觸控屏幕等新的物理交互設(shè)備。人機(jī)交互的目的是要讓人在使用的過程中能夠用最簡單最方便的方式操作，這些發(fā)展和演變都是建立在以人為本的基礎(chǔ)之上的。因此可以想象今后的人機(jī)交互不只是在于手的動作，而是結(jié)合人的四肢、體位語言甚至是視線，讓機(jī)器通過感測整個人體的運動軌跡而進(jìn)行有效的工作。

但是，其中還有幾個需要重點考慮的問題，如手指有四個自由度，是由三個關(guān)節(jié)的伸展或屈曲、由一側(cè)到另一側(cè)的運動。結(jié)合人體運動自由的程度，不以任何方式，也就是不以明確的量化及度量而是基于更多或更少的物理復(fù)雜性來實現(xiàn)人機(jī)交互的。

在與用戶界面系統(tǒng)相鏈接的輸出之間的關(guān)系中，另一個重要的問題是物理交互設(shè)計的輸入。目前的討論主要集中在手勢接口的使用，以及物理相互作用以控制虛擬對象這樣一種方法，它只存在于更多實實在在的數(shù)字世界中。其物理交互界面不僅僅是字面上的意義，同樣也可以用來控制物理系統(tǒng)。

例如，德國鹽類博物館的物理交互設(shè)備（見圖3）。視頻中描繪的是系統(tǒng)交互地圖：設(shè)備模擬出來的物理運動精度可以同人的手部動作的精度相媲美。這就要求用戶不僅僅是提供物理輸出的一個雙向物理的相互作用，還需要接收觸覺的輸入，比如抗力。因此它實際上是一個物理到虛擬再到物理的環(huán)路。

圖3 德國鹽類博物館交互地圖

4.人與人的行為交互

交互性是現(xiàn)代博物館功能發(fā)展的必然趨勢。然而目前大多數(shù)博物館都缺乏相應(yīng)的交互性，人們在參觀的過程中只是一味地觀看冰冷的展品，卻沒有發(fā)現(xiàn)展覽的趣味性和互動性。比如安排工作人員引導(dǎo)或者輔導(dǎo)觀眾參與；設(shè)置一些需要兩個或兩個以上觀眾共同參與的項目；讓觀眾共同參加，使人成為展覽的一部分以提高展館的趣味性。要提高交互性，設(shè)計師應(yīng)該調(diào)查觀眾在觀展的過程中是怎樣流動的，對展品的反映，被什么展品所吸引，等等，了解觀眾對展覽的最直接反應(yīng)，這對提升展品的吸引力是頗有益處的。

四、結(jié)語

目前中國展館的展示方式普遍枯燥且缺乏新意，探究出一種新型的展覽交互模式是改變這一現(xiàn)狀的最好辦法?，F(xiàn)代“交互設(shè)計”應(yīng)該是展呈載體與觀眾良好溝通與互動的最佳設(shè)置，設(shè)計師要從觀眾的視角出發(fā)，“思其所想”并體現(xiàn)在設(shè)計方案之中，其本質(zhì)就是要在設(shè)計的過程中做到與觀眾時時刻刻的緊密聯(lián)系，這樣，觀眾在觀覽的過程中既能獲取信息，同時又能感受到極大的愉悅。在二者同時起作用的情況下，展呈主體與觀眾的“交互”意義也就達(dá)到了最佳。如果效果真能如此的話，新的展呈設(shè)計理念也就逐步從傳統(tǒng)的“空間展示設(shè)計”轉(zhuǎn)化成一種類似于新媒體信息提取與加工的“交互式體感設(shè)計”，博物館展出的內(nèi)容、信息不再直白地暴露在外，而是由參與的觀眾直接從自身的感官中全方位地予以體驗,展覽館就完全成為一個越來越“真”的多感官交互模擬環(huán)境?，F(xiàn)代展示空間的交互設(shè)計必須充分調(diào)動觀眾的參與意識，為展示設(shè)計提供新的思路和技術(shù)手段，深入淺出地傳播知識和信息，使人機(jī)之間的交互變得更加流暢、自然，引導(dǎo)觀眾去觀察和思考展館所呈現(xiàn)的多種交互信息，使觀眾能在娛樂和探索之中加深對展覽信息的理解和記憶，將寓教于樂的功能發(fā)揮至最大。

[1]黃秋野，葉萍.交互式思維與現(xiàn)代博物館展示設(shè)計[J].南京藝術(shù)學(xué)院學(xué)報：美術(shù)與設(shè)計版，2006（4）：113-114.

[2]陶倫.淺析博物館室內(nèi)設(shè)計的人性化[J].裝飾，2009（1）：90-91.

[3]施锜.小議當(dāng)代博物館展示藝術(shù)中的交互意識[J].裝飾，2010(5):84-85.

[4]詹妮弗·普里斯.交互設(shè)計——超越人機(jī)交互[M].劉曉暉,張景,譯.北京：電子工業(yè)出版社，2003:4.

[5]陳志剛.產(chǎn)品三維數(shù)字化原型的交互式展示設(shè)計研究[D].無錫：江南大學(xué)，2010：22.

[6]陳志剛,耿濤,章聿.淺談產(chǎn)品交互式展示設(shè)計[J].大眾文藝，2011（18）:84，109.

[7]黃鑫,李女仙.當(dāng)代博物館展示中的交互設(shè)計方式[J].裝飾,2011(4):104-105.