互動(dòng)裝置藝術(shù)作品的構(gòu)成與互動(dòng)方法初探

曾軍

互動(dòng)裝置藝術(shù)中的“互動(dòng)裝置”一詞是從英文詞典的字面直譯中得出的，它有兩層含義：一是相互作用或能相互作用的設(shè)備；二是能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的具有直接和連續(xù)的雙向電子或通訊系統(tǒng)的硬件設(shè)備。這里面所說(shuō)的設(shè)備不包括一般新媒體藝術(shù)中的以鼠標(biāo)，鍵盤(pán)為主的設(shè)備，而是交互要求所具有的雙向信息傳遞與具有判斷性的信息反饋的設(shè)備，本文將通過(guò)以下方面：互動(dòng)裝置藝術(shù)的特點(diǎn)、互動(dòng)裝置藝術(shù)作品的構(gòu)成形式及功能、互動(dòng)裝置藝術(shù)作品創(chuàng)作方法對(duì)互動(dòng)裝置藝術(shù)進(jìn)行探討。

一、互動(dòng)裝置藝術(shù)的特點(diǎn)

互動(dòng)裝置藝術(shù)是以互動(dòng)裝置作為創(chuàng)作平臺(tái)的藝術(shù)，即用能感知外部因素變化的電子設(shè)備通過(guò)人或其它媒介與控制系統(tǒng)進(jìn)行雙向信息反饋從而使作品的影像、聲音、色彩、形態(tài)發(fā)生不確定變化的這樣一種藝術(shù)形式。它有這些特點(diǎn)：

具有開(kāi)放性的創(chuàng)作過(guò)程：互動(dòng)裝置藝術(shù)作品使藝術(shù)家不再是傳統(tǒng)藝術(shù)創(chuàng)作中內(nèi)容和理念的單向引導(dǎo)者，而是營(yíng)造環(huán)境，讓觀眾能夠參與其間，與作品互動(dòng)，最終讓觀眾和藝術(shù)家成為作品的共同創(chuàng)作者，從而達(dá)到讓觀眾興趣盎然、身心愉悅的目的。

具有不可預(yù)知的效果。這種藝術(shù)形式可以讓互動(dòng)裝置作品和表演者進(jìn)行互動(dòng)，互動(dòng)中當(dāng)在觀眾面前呈現(xiàn)實(shí)時(shí)變化的背景、道具、裝置時(shí)，可使觀眾產(chǎn)生奇妙的、魔幻的、不可預(yù)知的感受，從而讓藝術(shù)家創(chuàng)造的作品和觀眾之間達(dá)到共鳴的效果。

應(yīng)用的廣泛性?；?dòng)裝置藝術(shù)可以用二維的、三維的、二維和三維相結(jié)合的方式來(lái)表達(dá)，可以應(yīng)用在娛樂(lè)、商業(yè)廣告、舞臺(tái)表演、展覽會(huì)、宣傳教育、影視制作、演講會(huì)等領(lǐng)域。

二、互動(dòng)裝置藝術(shù)作品的構(gòu)成形式及功能

與創(chuàng)作一件傳統(tǒng)的藝術(shù)作品相比，創(chuàng)作一件互動(dòng)裝置藝術(shù)作品涉及的創(chuàng)作因素要廣泛得多。比如要?jiǎng)?chuàng)作一幅油畫(huà)涉及到的創(chuàng)作工具、媒介、技術(shù)分別是筆刷、油畫(huà)顏料、畫(huà)布、油畫(huà)技法。而要?jiǎng)?chuàng)作一件能與觀眾互動(dòng)的作品，則要涉及計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、通信接口技術(shù)、各種傳感器的應(yīng)用功能，控制模板的使用方法及一些用于表現(xiàn)作品的各種各樣聲、光、電、機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和豐富多彩的用來(lái)表達(dá)藝術(shù)效果的綜合材料。

互動(dòng)裝置藝術(shù)作品由3個(gè)模塊構(gòu)成：信息采集模塊、控制模塊、作品呈現(xiàn)模塊。

各模塊的功能如下：

1.信息采集模塊。外部信息的變化是作品產(chǎn)生互動(dòng)的基礎(chǔ)，信息采集模塊就是檢測(cè)采集外部信息的重要部分?？勺鳛樾畔⒉杉膶?duì)象是多樣的、豐富的如：環(huán)境溫度、濕度的變化、光線明暗、聲音高低、觀眾的行走路線、行走的速度、手臂動(dòng)作、動(dòng)作的方向、衣著的顏色、相貌的變化等，甚至是觀眾腦電波，心率等信息都可作為被檢測(cè)的對(duì)象。檢測(cè)采集這些信息的互動(dòng)電子部件有各種類(lèi)型的傳感器。比如聲音傳感器，可以通過(guò)檢測(cè)人的聲音分貝大小，向控制模塊傳輸收集到的信息量，再由控制模塊發(fā)出指令，將信息數(shù)據(jù)載入到作品，與觀者互動(dòng)。故傳感器是人機(jī)交互的重要感知信道，只有它們的存在才能實(shí)施裝置藝術(shù)作品的交互。另外傳感器的選擇將直接決定作品的創(chuàng)作風(fēng)格，不同的信息采集可以設(shè)計(jì)不同表現(xiàn)方式的作品，以此來(lái)完成所要達(dá)到的互動(dòng)的要求。

2.控制模塊。主要負(fù)責(zé)接收、轉(zhuǎn)換和分析傳感器輸出的信號(hào)，向作品呈現(xiàn)模塊發(fā)出互動(dòng)指令，是互動(dòng)裝置藝術(shù)作品構(gòu)成中最核心的部分?？刂颇K的品種相當(dāng)多，在這里我們以制作互動(dòng)裝置常用的控制模塊Arduino為例來(lái)做介紹。例如我們要使用濕度傳感器控制動(dòng)畫(huà)，首先把濕度傳感器接到控制器Arduino上，再把控制器Arduino連上電腦，此時(shí)朝著濕度傳感器吹氣，當(dāng)吹出來(lái)的氣體潮濕度到一定程度，Arduino會(huì)給電腦發(fā)出信號(hào)，電腦接收到信號(hào)就按程序的設(shè)定，動(dòng)畫(huà)就播放了，完成人和動(dòng)畫(huà)間互動(dòng)。Arduino板是目前最適合藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師及“互動(dòng)”愛(ài)好者使常用的控制器硬件。Arduino板是一款方便上手的開(kāi)源電子原型平臺(tái)，包含硬件（各種型號(hào)的Arduino板）和軟件（Arduino IDE）兩個(gè)部分。基于Arduino的互動(dòng)作品，控制模塊可以只用Arduino板，也可以用Arduino板和計(jì)算機(jī)共同作為控制模塊。本文討論的控制模塊僅限于后者，即將計(jì)算機(jī)作為主控制器，Arduino板作為子控制器的控制模塊。這種方式主要是大大提高了互動(dòng)作品裝置的表現(xiàn)力，使十分復(fù)雜的作品易于設(shè)計(jì)。軟件調(diào)試容易，硬件可考慮的方面范圍寬，增強(qiáng)了作品裝置的可靠性。但這也使得Arduino板和計(jì)算機(jī)通信接口的通訊順暢尤為重要。通信接口這部分是負(fù)責(zé)建立、保障互動(dòng)作品軟硬件數(shù)據(jù)通信正常的部分。即是傳感器將采集到的外部數(shù)據(jù)發(fā)送到控制器Arduino輸入接口，控制器Arduino的輸入接口再發(fā)送到計(jì)算機(jī)通信接口的“信息通訊通道”。在這個(gè)信息通道上數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送-接收-回饋的反復(fù)過(guò)程。信息通訊順暢與否關(guān)乎互動(dòng)作品的成敗。

3.互動(dòng)作品呈現(xiàn)模塊。這個(gè)部分是互動(dòng)作品創(chuàng)意表現(xiàn)最精彩的地方，也就是充分發(fā)揮互動(dòng)藝術(shù)家運(yùn)用自身藝術(shù)設(shè)計(jì)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、選用恰當(dāng)?shù)膫鞲衅鞔_定作品互動(dòng)風(fēng)格、最后展示互動(dòng)裝置藝術(shù)作品的地方?；?dòng)作品呈現(xiàn)的媒介有各種顯示設(shè)備、各種綜合材料。

三、互動(dòng)裝置藝術(shù)作品創(chuàng)作方法

互動(dòng)裝置藝術(shù)作品的核心是創(chuàng)意，但是互動(dòng)裝置藝術(shù)作品的創(chuàng)作又要涉及較多的互動(dòng)技術(shù)知識(shí)，如果缺乏對(duì)互動(dòng)技術(shù)的基本了解，即使有了很好的創(chuàng)意由于實(shí)現(xiàn)不了或?qū)崿F(xiàn)起來(lái)很困難，會(huì)讓設(shè)計(jì)師在構(gòu)思和制作互動(dòng)裝置作品時(shí)受到很大的限制，甚至降低創(chuàng)作互動(dòng)裝置藝術(shù)作品的熱情。下面將對(duì)互動(dòng)方法做初步的介紹。

1.如何進(jìn)行硬件連接與數(shù)據(jù)測(cè)試。確定了作品的互動(dòng)風(fēng)格后，就要開(kāi)始將相關(guān)的傳感器與Arduino板進(jìn)行連接。然后就要解決如何知道傳感器中的數(shù)據(jù)被Arduino板讀取，方法并不復(fù)雜即：運(yùn)行事先編寫(xiě)好的Arduino通信測(cè)試程序，并在串口監(jiān)視窗查看是否有數(shù)據(jù)顯示。這些數(shù)據(jù)就是傳感器感應(yīng)到的外部環(huán)境變化的數(shù)據(jù)，檢測(cè)它有兩個(gè)方面的作用：一是可以根據(jù)是否有數(shù)據(jù)顯示判斷硬件連接好否，二是根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)值來(lái)作為作品互動(dòng)的觸發(fā)條件。比如要做一件用震動(dòng)傳感器的震動(dòng)大小作為觸發(fā)條件從而播放不同視頻的互動(dòng)作品，就要記錄震動(dòng)傳感器震動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)值是多少，不震動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)值是多少，以此作為播放不同視頻文件的觸發(fā)依據(jù)。這是互動(dòng)作品創(chuàng)作關(guān)鍵的第一步。

2.通信接口方法。傳感器中的數(shù)據(jù)最終是要被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)識(shí)別，然后由計(jì)算機(jī)發(fā)出互動(dòng)控制指令，讓作品隨著傳感器檢測(cè)到的變化數(shù)據(jù)（比如檢測(cè)到的光線明暗的數(shù)據(jù)、觀眾手勢(shì)變化的數(shù)據(jù)等等）“動(dòng)”起來(lái)。要實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，就要保證外部因素變化的數(shù)據(jù)從檢測(cè)-采集-發(fā)送-執(zhí)行要有一個(gè)通暢的信息道路，具體的方法是：將相關(guān)的傳感器、Arduino板、計(jì)算機(jī)連接后在計(jì)算機(jī)的“設(shè)備管理器”下查看“端口”，一般都有給Arduino板分配好的端口，比如“COM2”口。這好比計(jì)算機(jī)自動(dòng)給傳感器的數(shù)據(jù)傳遞準(zhǔn)備好了一條通道；運(yùn)行Arduino IDE，在軟件界面工具（Tools）下的通迅串口（Setial Port）菜單下選擇給Arduino板分配好的端口，比如“COM2”口。這部分的操作是為Arduino板與計(jì)算機(jī)之間通信做準(zhǔn)備。

以上所述的兩個(gè)部分僅是為外部數(shù)據(jù)傳輸做好了準(zhǔn)備，還沒(méi)有發(fā)生實(shí)質(zhì)性的通信。Arduino板與計(jì)算機(jī)之間發(fā)生實(shí)質(zhì)性的通信是通過(guò)事先編寫(xiě)好的Arduino程序與安裝在計(jì)算機(jī)中的互動(dòng)編程軟件Processing（也可以是Flash， MaxMSP）進(jìn)行信息通信、然后由Processing程序向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體來(lái)說(shuō)就是在Arduino程序和Processing程序中要規(guī)定有相同的傳輸速率也就是電子學(xué)上所說(shuō)的波特率，如同為9600或同為38400。還要將Processing程序中通信函數(shù)Serial（）的通信口與計(jì)算機(jī)給Arduino板分配好的端口相同，如Serial（this， “COM2”， 9600）。這部分是互動(dòng)作品成敗與否的關(guān)鍵所在。

3.互動(dòng)調(diào)試。在互動(dòng)作品的創(chuàng)作實(shí)驗(yàn)時(shí)，遇到的問(wèn)題各種各樣，一旦發(fā)生問(wèn)題，我們就要從多方面去研究，尋找問(wèn)題的所在。通?？梢宰裱韵略瓌t：

了解和認(rèn)識(shí)：盡可能地去了解互動(dòng)作品系統(tǒng)中每一部分的性能、功能以及用途，這種方式有助于我們完成對(duì)每一部分的檢測(cè)；簡(jiǎn)化以及各個(gè)擊破：試著將互動(dòng)作品系統(tǒng)分解成多個(gè)部分，并利用我們對(duì)各個(gè)部分以及元器件的了解和認(rèn)識(shí)分析每個(gè)部分的工作情況；排除干擾確認(rèn)問(wèn)題所在：?jiǎn)为?dú)地去測(cè)試每一部分，來(lái)確認(rèn)這部分完好，以減少思維干擾。隨著時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)的積累，我們就能很容易地判斷出哪一部分是問(wèn)題的所在，哪一部分則是完好的。

互動(dòng)裝置藝術(shù)是具有跨越多種學(xué)科：藝術(shù)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)編程、電子電工基礎(chǔ)、自動(dòng)控制等的綜合性較強(qiáng)的藝術(shù)形式。一件即有藝術(shù)感染力又符合現(xiàn)代社會(huì)大眾審美觀念、不乏娛樂(lè)性、可體驗(yàn)性的互動(dòng)裝置藝術(shù)作品，使技術(shù)因素已成為互動(dòng)裝置藝術(shù)的重要組成部分。雖然互動(dòng)裝置藝術(shù)作品關(guān)鍵在于作品的創(chuàng)意，技術(shù)必須依賴(lài)藝術(shù)家的創(chuàng)作和觀念的支撐才產(chǎn)生意義，但多了解和掌握一些互動(dòng)技術(shù)是為了更好的激發(fā)創(chuàng)作靈感，開(kāi)闊創(chuàng)意的廣度和深度。