新一代人機交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用

摘 要：自然用戶界面作為新一代人機交互方式，變革著藝術(shù)教育的教學(xué)視域和交互范式。以語音交互、圖像交互和體感交互為主導(dǎo)的新一代人機交互技術(shù)，一方面豐富藝術(shù)教育的教學(xué)內(nèi)容，拓寬藝術(shù)教育的教學(xué)視域;另一方面，新一代人機交互技術(shù)所催生的藝術(shù)創(chuàng)意工具，培養(yǎng)新生代藝術(shù)家人機協(xié)同的交互范式，賦能藝術(shù)與科技在藝術(shù)教育實踐中的創(chuàng)新協(xié)同螺旋式發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人機交互技術(shù);藝術(shù)教育;人機協(xié)同

0 引言

教育部陳寶生部長在2019年國際人工智能與教育大會中指出，智能技術(shù)對教育行業(yè)的滲透打破了傳統(tǒng)教育系統(tǒng)的固有生態(tài)，使其開始向智能教育的新形態(tài)邁進。新一代人機交互技術(shù)作為智能教育場景應(yīng)用的關(guān)鍵交互技術(shù)，變革著藝術(shù)教育的教學(xué)視域和交互范式，推動著智能時代藝術(shù)與科學(xué)的深度融合和創(chuàng)新協(xié)同，構(gòu)建人機協(xié)同的藝術(shù)創(chuàng)作新思維。

1 新一代人機交互技術(shù)概況

人機交互是人機信息交換的對話接口。[1]在人機交互發(fā)展過程中，經(jīng)歷了命令行界面（CLI）、圖形用戶界面（GUI）和自然用戶界面（NUI）。自然用戶界面作為新一代人機交互技術(shù)，利用人類視覺、語音、觸覺、嗅覺交互和情感計算、多通道交互等交互能力與機器自然交互。自然用戶界面依托于1991年Mark Weiser提出的普世計算（Ubiquitous Computing）和平靜技術(shù)（Calm Technology）兩大理論基礎(chǔ)，主張技術(shù)應(yīng)該不動聲色地服務(wù)于人類。

2 新一代人機交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用

藝術(shù)正是實驗和探索技術(shù)帶來的變革，以進入這些復(fù)雜的、多時空的、不確定的、非線性的刁頑問題（Wicked Problems）的世界。新一代人機交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用豐富了新媒體藝術(shù)、交互設(shè)計、信息設(shè)計等專業(yè)的教學(xué)視域，借助技術(shù)創(chuàng)造大量智能時代的藝術(shù)形式;另一方面，技術(shù)又反哺于藝術(shù)教育，層出不窮的智能藝術(shù)創(chuàng)作工具，使藝術(shù)教育中的“默會知識”能夠更高效地傳遞，促使藝術(shù)教育更加形象化、情境化、多元化、智能化，給藝術(shù)教育中創(chuàng)造力、想象力、洞察力和好奇心的培養(yǎng)提供有力的技術(shù)支持。

2.1 語音交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用

語言作為人類思維表達的工具，是最簡單、最自然的表達方式。語音交互技術(shù)經(jīng)歷了3次關(guān)鍵技術(shù)迭代。第一階段是20世紀90年代出現(xiàn)的語音應(yīng)答（Interactive Voice Response，簡稱IVR），用戶通過電話與機器客服交流，我國電信、聯(lián)通和移動的客服運營都采用了這項語音技術(shù);第二階段是語音助手，如谷歌Google OK、微軟Cortana和蘋果Siri，將語音交互手段植入手機等便攜設(shè)備中，以語言和圖像相結(jié)合形成多模態(tài)交互;第三階段是近3年來出現(xiàn)的智能家居音箱，如谷歌HOME音箱、亞馬遜ECHO音箱、天貓精靈、騰訊小Q等，作為純語音設(shè)備介入智能家居環(huán)境，為生活的去屏幕化交互做好準備。

語音交互技術(shù)不但改變了日常生活形態(tài)，同時也變革著藝術(shù)教育的教與學(xué)。首先，語音交互技術(shù)驅(qū)動新媒體藝術(shù)、交互設(shè)計、錄音藝術(shù)、動畫設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計等專業(yè)發(fā)展，使藝術(shù)教育不僅僅停留在視覺教育的層面，聽覺作為人機交互的重要媒介在藝術(shù)教育中大放異彩。例如Music Transformer通過語音識別和人工智能技術(shù)實現(xiàn)了長篇音樂的自動生成，可通過基于自我主義的序列模型生成連貫地闡述特定主題的音樂。

2.2 圖像交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用

圖像交互技術(shù)是運用計算機處理、分析和理解圖像，從而識別各種不同模式的目標和對象的技術(shù)。圖像識別分為文字識別、數(shù)字化圖像識別與物體識別三個階段。近幾年隨著計算機視覺技術(shù)的不斷成熟，相關(guān)的圖像分割和圖像計算方法不斷更新，在保證識別準確性的同時，也在藝術(shù)及藝術(shù)教育中進行了探索與創(chuàng)新。

隨著圖像風(fēng)格遷移（Neural Style）技術(shù)的發(fā)展，計算機通過深度學(xué)習(xí)掌握了大量藝術(shù)大師的繪畫風(fēng)格，可快速將圖像進行藝術(shù)風(fēng)格化處理。在藝術(shù)史教學(xué)的藝術(shù)作品賞析環(huán)節(jié)，可以讓學(xué)生運用現(xiàn)有的圖像交互軟件如Deep Dream Generator、PicsArt Photo Editor、Ostagram、Prisma等上傳頭像，計算機可以制作出融合了歷史上各時期藝術(shù)大師風(fēng)格的藝術(shù)作品，不但有助于學(xué)生掌握各時期繪畫大師的藝術(shù)風(fēng)格，豐富藝術(shù)史教學(xué)的趣味性和互動性，而且生成的繪畫作品就如大師在學(xué)生面前制作的范畫，學(xué)生們可以從中觀察形式、技法是如何服務(wù)于特定內(nèi)容的，有助于學(xué)生們更高效地理解和掌握各類繪畫風(fēng)格，引導(dǎo)學(xué)生思考內(nèi)容與形式間的關(guān)系，從而逐漸形成個人特有的藝術(shù)風(fēng)格。

2.3 體感交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用

體感交互技術(shù)通過肢體動作、眼球轉(zhuǎn)動、面部表情等身體變化的方式與裝置互動，由計算機識別、解析用戶的動作，并作出反饋。體感交互技術(shù)根據(jù)識別方式的差異，可分為光學(xué)感測、慣性感測和綜合感測三大類。

體感交互技術(shù)已作為藝術(shù)創(chuàng)作的智能工具在工業(yè)設(shè)計、建筑設(shè)計、動畫設(shè)計等教學(xué)中得到應(yīng)用。如Gravity Sketch作為一種直接與視覺和空間思維對話的工具，設(shè)計師可自由選擇Htcvive、Oculus Rift或Windows Mixed Reality體感交互設(shè)備實現(xiàn)三維空間快速構(gòu)思、可視化和信息交流，改變了原有的用鼠標、鍵盤操控3Dmax、Maya、Rhino等三維軟件通過在三視圖的各個視角構(gòu)建原型從而建立三維實體的過程，通過肢體動作、手勢等自然的交互形式在三維空間中創(chuàng)作，大大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。Move Mirror可記錄用戶的動作并與資料庫超過80000幅圖像匹配得出最相似的影像，包括體育運動、舞蹈、武術(shù)及表演動作等，為動畫設(shè)計、新媒體藝術(shù)中人物肢體動作的構(gòu)思和想象提供豐富的素材，也為肢體動作的結(jié)構(gòu)和生成原理的教學(xué)提供藝術(shù)教具支撐。

體感交互技術(shù)不但成了藝術(shù)教育的創(chuàng)意工具，也使動手技能培養(yǎng)和實踐更為高效。Dynamics 365 Guides運用全息圖、混合現(xiàn)實、手勢識別、人工智能等技術(shù)，運用全息指令將復(fù)雜的動手技能培養(yǎng)的教學(xué)任務(wù)與環(huán)境無縫連接，讓學(xué)習(xí)者可跟隨全息影像動手實踐，將學(xué)習(xí)與實踐一體化，從而快速高效地掌握知識技能，并可數(shù)據(jù)化評估學(xué)生的實踐全流程，便于后期的改進及修正。這樣的體感交互技術(shù)大大增加了藝術(shù)類學(xué)生動手操作的樂趣，增強了便捷性。

3 結(jié)語

在被科技包圍的當(dāng)下，佐爾坦曾提出，“我們都生活在以網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)為形式的科技世界中，各種科技工具都可以供我們使用。如果我們沒有對科技的認識與理解，我們將無法融入這個世界，也無法取得成功”。新一代人機交互技術(shù)以自然交互方式為核心，賦能藝術(shù)教育的智能化發(fā)展。一方面，新一代人機交互技術(shù)豐富了新媒體藝術(shù)、動畫設(shè)計、錄音藝術(shù)、交互設(shè)計等專業(yè)領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)視域，創(chuàng)造出智能時代背景下的智能教育新范式;另一方面，愈加智能化的藝術(shù)創(chuàng)作工具使藝術(shù)教育默會知識傳遞更高效，也培養(yǎng)了新生代藝術(shù)家人機協(xié)作的藝術(shù)創(chuàng)作思維。新一代人機交互技術(shù)在教學(xué)視域和交互范式的變革中，推動著藝術(shù)與科技在藝術(shù)教育中螺旋式的創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展。

參考文獻：

[1] 徐云峰.用新一代人機交互技術(shù)改變生活體驗方式[N].中華讀書報，2018-12-12.

作者簡介：章文（1988—），女，浙江義烏人，中國美術(shù)學(xué)院博士生，中國美術(shù)學(xué)院講師，研究方向：藝術(shù)教育。