開源硬件在非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

文杰

【摘要】非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品是非遺項目傳承與創(chuàng)新發(fā)展的載體，開源硬件使非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品具有科技感和良好的交互體驗感。本文以女媧補(bǔ)天非遺傳說故事為例，通過提取非遺文化元素，選取Arduino開源硬件，結(jié)合mind+模塊化編程，實現(xiàn)非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的文化性、趣味性、交互性與智能化，激發(fā)人們對非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的興趣，傳承非遺文化，堅定文化自信。

【關(guān)鍵詞】開源硬件;非遺;文化創(chuàng)意產(chǎn)品

2020年6月，習(xí)近平總書記考察了多項非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目，并指出新時代我們要弘揚(yáng)中華文化，讓非遺項目活態(tài)傳承。非物質(zhì)文化遺產(chǎn)（簡稱非遺）是人類社會發(fā)展進(jìn)程中傳承下來的寶貴財產(chǎn)，體現(xiàn)了人們的聰明智慧與文化思想，對人類的生存與發(fā)展有著獨特的意義與價值。將非遺項目與文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)融合，結(jié)合開源硬件與圖形化編程技術(shù)手段，創(chuàng)新設(shè)計并生產(chǎn)出具有良好交互體驗感、更高市場價值的非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品，讓非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品以智能、有趣的方式走進(jìn)當(dāng)代年輕人的生活，這是讓非遺項目活在當(dāng)下，并進(jìn)行有效傳承與發(fā)展的一條新途徑。

一、非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品現(xiàn)狀

我國非遺種類繁多，內(nèi)容豐富多彩，包括人們口口相傳的語言文學(xué)、表演類藝術(shù)、傳統(tǒng)技藝和傳統(tǒng)民俗等，各個項目之間差異較大，有些具有濃郁的地方特色，如北方的秧歌、西南地區(qū)的川劇、云南傣族的孔雀舞以及河南墜子等。但隨著現(xiàn)代人生活方式和審美傾向的變化，很多非遺項目面臨傳承困難、發(fā)展陷于瓶頸的尷尬境況。如朱仙鎮(zhèn)木版年畫，因受到居民建筑格局改變、機(jī)器膠印沖擊等的影響，費時費工制作出來的木版年畫銷路不佳，經(jīng)濟(jì)效益差，傳承人憑借傳統(tǒng)木版年畫制作技能維持基本生活的難度較大。

習(xí)近平總書記提出要堅定文化自信，以實際行動創(chuàng)造轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新發(fā)展民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品是非遺項目的載體，科技手段的融入讓非遺項目實現(xiàn)跨界創(chuàng)新，使得現(xiàn)代人不僅可以近距離接觸到非遺項目，而且通過產(chǎn)品表象關(guān)注產(chǎn)品講述的非遺文化故事，從而使得非遺項目不僅得到傳承與發(fā)展，而且獲得新生。

文化創(chuàng)意產(chǎn)品指借助現(xiàn)代科技手段，將設(shè)計者對文化元素的認(rèn)知以創(chuàng)新型產(chǎn)品的形式表達(dá)出來，它同時具有使用功能和文化傳播功能。將非遺元素結(jié)合文化創(chuàng)意產(chǎn)品，利用智能硬件、VR技術(shù)和大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代科技手段，設(shè)計出兼具科技感和文化內(nèi)涵的非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品，不僅是對非遺項目的傳承與發(fā)展，更是將非遺項目背后的人文環(huán)境、風(fēng)俗民情，以生動有趣的形式展現(xiàn)在人們面前，讓消費者感受到交互有趣的沉浸式體驗，這是近年來許多非遺項目正在探索發(fā)展的新方向。

二、開源硬件在非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用的意義

開源硬件是所有的編程源代碼以及線路圖均對外開放的微控制器，使用者不用擔(dān)心版權(quán)問題，可以直接修改使用，它們體積小、價格低、易掌握、交互界面友好，不僅可以不依賴電腦而獨立運行，也能用手機(jī)實現(xiàn)交互。

（一）有助于提升非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的DIY體驗

以開源硬件為技術(shù)支撐，改善消費者使用非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的交互體驗。普通的非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品是消費者接受、購買、使用的單向行為，但無法將自己的個性化需求反饋給設(shè)計者。非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的DIY體驗是設(shè)計師和非遺傳承人將已完成的非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品、組裝短視頻、效果圖、編程源代碼和制作產(chǎn)品的模塊化零部件一并提供給消費者，消費者自己組裝出產(chǎn)品。同時，設(shè)計師還可以指導(dǎo)消費者修改程序源代碼，實現(xiàn)滿足個人需求的交互形式。一塊主控板、電機(jī)、開關(guān)、舵機(jī)、LED燈、必要的傳感器等，再結(jié)合以圖形化編程的軟件，哪怕無任何計算機(jī)編程基礎(chǔ)，在設(shè)計師的指導(dǎo)下，消費者只需要拖動鼠標(biāo)像壘積木一樣處理好數(shù)據(jù)與邏輯的關(guān)系，半天時間，即可修改完成一件交互良好的文化創(chuàng)意產(chǎn)品。開源硬件提供有趣的DIY體驗，讓消費者在“玩中學(xué)”，創(chuàng)新的產(chǎn)品與服務(wù)方式把普通消費者、年輕設(shè)計師與非遺傳承人緊密聯(lián)系在一起，他們之間形成了新的關(guān)系，消費者得到了全新的體驗，設(shè)計師得到了成長，非遺傳承人開創(chuàng)了新的生產(chǎn)模式，這讓原本屬于設(shè)計師與非遺傳承人的非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計開始走向大眾。

（二）有助于提升非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的附加值

唐納德·諾曼在《情感化設(shè)計》一書中提出，設(shè)計具有本能性、行為性和反思性。非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的造型、色彩與肌理帶給消費者本能的視覺感受，產(chǎn)品的功能性與使用形式帶給消費者行為方面的操作記憶，而產(chǎn)品的寓意、文化內(nèi)涵與精神愉悅則是帶給消費者反思層次的情感體驗。

開源硬件使非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品具有科技特色，消費者能最大程度參與產(chǎn)品的使用和交互過程，如產(chǎn)品中使用人體紅外線接收模塊、聲音傳感器模塊和手勢傳感器模塊等，智能硬件通過感知消費者的出現(xiàn)、聲音和肢體動作，控制非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的開關(guān)、運動與光線的強(qiáng)弱，簡單有趣的交互過程，讓消費者感受到了良好的使用體驗。非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品既具有非遺文化內(nèi)涵，又結(jié)合智能新技術(shù)，通過動作交互、觸摸交互、聲音交互、溫度交互和可見光交互等方式，展現(xiàn)產(chǎn)品的交互性、智能化與趣味性，提升了人們使用產(chǎn)品的精神享受，使其具有更高的市場價值，有助于非遺項目被人們了解并愉悅接受，重新走進(jìn)人們的生活。

三、開源硬件在非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用模型

第一，提取非遺項目元素，如具有代表性的造型、色彩、肌理、工藝與人文價值等;第二，確定非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品載體，如多功能的家居類用品、智能化的辦公用品、趣味性的玩具、有文化內(nèi)涵的旅游紀(jì)念品等，運用借鑒或重構(gòu)等方法設(shè)計出有故事、有溫度的視覺造型;第三，確定非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的合適交互方式，并由此選擇恰當(dāng)?shù)膫鞲衅?第四，結(jié)合圖形化編程軟件，進(jìn)行模塊化編程;第五，設(shè)計并生產(chǎn)出方便DIY體驗并具有高附加值的非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品。（如圖1所示）

當(dāng)消費者靠近非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品時，相關(guān)的傳感器啟動，可以是一個也可以是多個。如非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品中有紅外傳感器，當(dāng)其感應(yīng)到人體紅外輻射溫度有變化時，會觸發(fā)相關(guān)功能啟動，使聲音響起或燈光亮起，消費者產(chǎn)生興趣后，近距離與非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品接觸，下一個傳感器開始工作，如觸摸傳感器，當(dāng)其感應(yīng)到消費者的物理接觸，其他的功能被觸發(fā)，產(chǎn)品轉(zhuǎn)動或燈光亮度發(fā)生變化。多層次的交互形式，可以激發(fā)消費者對非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品進(jìn)一步探索的興趣。優(yōu)美的造型、人性化的功能、明晰的文化屬性、有趣的交互形式，符合現(xiàn)代年輕人對物質(zhì)與精神的需求，引起消費者對非遺項目的關(guān)注，傳播非遺文化。（如圖2所示）

四、開源硬件在非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用實踐

女媧補(bǔ)天的傳說在《淮南子·覽冥訓(xùn)》和《列子·湯問》中均有提及，是我國具有代表性的非遺神話故事，女媧娘娘煉五色石，克服重重困難，補(bǔ)好殘缺的天空，為人間生靈創(chuàng)造安居樂業(yè)的環(huán)境，她樂于奉獻(xiàn)的精神值得每一位華夏兒女銘記。根據(jù)開源硬件在非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品中的應(yīng)用模型，選取女媧補(bǔ)天非遺神話故事中女媧娘娘手舉五色石的人物造型，結(jié)合中國古代天圓地方的哲學(xué)思維，以燈具為載體，選取溫度交互與聲音交互的形式，確定Arduino紅外傳感器與聲音傳感器，以Mind+圖形化編程控制交互功能的實現(xiàn)，設(shè)計具有交互性、智能化、趣味性、體現(xiàn)文化內(nèi)涵的非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品——女媧補(bǔ)天智能交互燈具。（如圖3所示）

女媧補(bǔ)天智能交互燈具設(shè)計，可以讓人們產(chǎn)生美好的畫面聯(lián)想。殘缺的天空，女媧手舉五色石補(bǔ)天的剪影，非遺文化元素與開源硬件，共同完成了從抽象非遺神話故事到具有經(jīng)濟(jì)效益與教育意義的非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。Arduino人體紅外傳感器根據(jù)人體的到來與離開，控制燈光的開與關(guān)，聲音傳感器根據(jù)聲音分貝的大小，控制部分燈體與女媧剪影的轉(zhuǎn)動。Mind+圖形化編程進(jìn)行交互參數(shù)的設(shè)定，人體距離燈體50cm以內(nèi)，揮動手臂，燈具感應(yīng)到人體的存在，圓環(huán)內(nèi)部的燈光自上而下依次亮起;再次揮動手臂，燈光自上而下依次熄滅。聲音達(dá)到60分貝，遺缺的部分燈體和女媧剪影手舉五色石部分順時針共同旋轉(zhuǎn)180°，呈現(xiàn)天塌的狀態(tài);聲音再次達(dá)到60分貝，遺缺的部分燈體和女媧剪影手舉五色石部分將依然順時針共同旋轉(zhuǎn)180°，填補(bǔ)殘缺天體，在狀態(tài)固定的一刻，柔和的光線、圓滿的造型，寓意天地清明，勾起人們對女媧娘娘的敬佩之情。

底座、兩段燈體、女媧娘娘手舉五色石的剪影、燈帶、舵機(jī)、兩個連接件與兩塊傳感器，是女媧補(bǔ)天智能交互燈具的所有零部件。設(shè)計師將組裝燈具所需的材料、組裝視頻和編程源代碼一并交給消費者，消費者可以根據(jù)自身需求，按照組裝視頻安裝燈具，也可以在設(shè)計師指導(dǎo)下挑選開源硬件，修改部分參數(shù)，短時間內(nèi)就可以組裝出有個性化的改良版交互燈具。易學(xué)易用的開源硬件，既能滿足產(chǎn)品的功能性體現(xiàn)，又能滿足讓消費者產(chǎn)生成就感的DIY體驗需求。

五、結(jié)語

保護(hù)與傳承非遺文化受到多方面因素的制約，單依靠非遺傳承人自身的能力將所承載的技藝長期有效地發(fā)展下去，是一件困難的事情。結(jié)合開源硬件技術(shù)手段，從非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計的視覺表現(xiàn)、功能展示、交互行為與文化內(nèi)涵4個方面，推進(jìn)非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計、生產(chǎn)與營銷。具有科技感、文化內(nèi)涵與生活氣息的非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品，既能展示出非遺文化魅力，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，有助于促進(jìn)非遺文化在新時代的傳承與創(chuàng)新發(fā)展。

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【本文系河南省軟科學(xué)研究計劃項目“文化科技融合推進(jìn)河南非遺產(chǎn)業(yè)傳承發(fā)展對策研究”（202400410291）、河南省教育科學(xué)規(guī)劃2020年度一般課題“基于Arduino開源硬件提升產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的探索與實踐” （2020YB0267）、洛陽理工學(xué)院2020年度“專創(chuàng)融合”智能產(chǎn)品設(shè)計課程的階段性成果】

（作者單位：洛陽理工學(xué)院）