5G+720虛擬全景技術(shù)在福州古厝交互式體驗(yàn)研究

黃翔

從5G時(shí)代的智能聯(lián)網(wǎng)和720虛擬全景技術(shù)的人機(jī)交互出發(fā)，探索了設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)智能產(chǎn)品時(shí)，思考由技術(shù)發(fā)展介入式活化福州古厝文化遺產(chǎn)、地域特色與文化輻射的持續(xù)創(chuàng)新策略提供了可借鑒的方法論。通過(guò)普適性的虛擬福州古厝交互式體驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)福州文化遺產(chǎn)推廣問(wèn)題和解決的對(duì)策進(jìn)行深入探討分析。最終歸納出在“5G+720虛擬全景技術(shù)”加持下的福州古厝的文化推廣研究的兩個(gè)奇點(diǎn)和其所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)要素，即共享社會(huì)性視角下的數(shù)據(jù)通達(dá)性、技術(shù)普適性人文關(guān)懷下的通感交互性，生發(fā)出福州古厝交互式體驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。

福州古厝文化復(fù)興和治理轉(zhuǎn)型之際，古文化建筑的保護(hù)和外生動(dòng)力機(jī)制的激勵(lì)是保證福州古建筑再生的重要條件。從目前的實(shí)踐和取得的成績(jī)來(lái)看，遠(yuǎn)程交互體驗(yàn)是目前地域性古厝文化開(kāi)發(fā)面臨的一個(gè)痛點(diǎn)。目前，古厝活化探索中，文化創(chuàng)造力驅(qū)動(dòng)和區(qū)域文化激活已成為時(shí)下轉(zhuǎn)型的重要工具，越來(lái)越受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注。怎樣激活當(dāng)下福州古厝賡續(xù)更始、實(shí)現(xiàn)古建活化實(shí)踐對(duì)福州古厝改造的文化中興成效？現(xiàn)以“5G+720虛擬全景技術(shù)”在福州古厝交互式體驗(yàn)研究為例，闡述福州古厝活化的持續(xù)創(chuàng)新策略。

推廣福州古厝文化遺產(chǎn)背景與驅(qū)動(dòng)力

“古建筑是科技文化知識(shí)與藝術(shù)的結(jié)合體，古建筑也是歷史載體。”[1]在數(shù)字文化記憶建構(gòu)領(lǐng)域，尤其重視虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為技術(shù)手段的參與。虛擬現(xiàn)實(shí)作為一種記憶輔助設(shè)施，以“超真實(shí)”合成現(xiàn)實(shí)主義美學(xué)特征，通過(guò)記錄數(shù)字記憶，建構(gòu)人們的文化記憶與歷史認(rèn)知[2]。

三坊七巷、朱紫坊、上下杭、煙臺(tái)山四地聯(lián)合申遺；梁厝傳承耕讀文化；三坊七巷的林則徐紀(jì)念館定期舉辦左海講壇；煙臺(tái)山不定期舉辦藝術(shù)文化節(jié)等，這些活動(dòng)融合了本土物華、人文，整體上實(shí)現(xiàn)了福州古厝的復(fù)興目標(biāo)。

5G+720虛擬全景技術(shù)的應(yīng)用前景

隨著第44屆世界遺產(chǎn)大會(huì)在福州開(kāi)幕，本屆世界遺產(chǎn)大會(huì)突出“數(shù)字世遺”特色，做好線(xiàn)上線(xiàn)下雙線(xiàn)融合的展示展播，借助5G、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)，增強(qiáng)參會(huì)嘉賓的互動(dòng)體驗(yàn)感。以手機(jī)為終端的多元服務(wù)，如全景導(dǎo)航、全息模擬實(shí)操訓(xùn)練和智能家居控制等，加速了日常生活數(shù)字化與智能化的進(jìn)程。

720虛擬全景技術(shù)是以使用者的第一視角為中心點(diǎn)，以縱向垂直360度和橫向水平360度視角球體包裹式進(jìn)行無(wú)縫圍合生成的環(huán)繞空間景象技術(shù)，它可以讓使用者用VR眼鏡或手機(jī)、平板、電腦等設(shè)備進(jìn)行環(huán)繞觀(guān)察。

5G+720虛擬全景技術(shù)在福州古厝中的兩個(gè)奇點(diǎn)

數(shù)據(jù)通達(dá)性

數(shù)據(jù)通達(dá)性即通過(guò)一定的科學(xué)技術(shù)等手段將信息傳遞給用戶(hù)，并產(chǎn)生較為廣泛的傳播和影響力。通達(dá)性中的“達(dá)”是指用戶(hù)不僅能夠接收到信息，還能有效地識(shí)別、讀取、理解信息內(nèi)容。這是用戶(hù)體驗(yàn)所不能忽視的必要需求。

通感交互性

通感交互性是使用者與穿戴產(chǎn)品之間的交互體驗(yàn)，各感官之間的綜合反饋決定整個(gè)交互體驗(yàn)的連貫性、適用性。在這個(gè)過(guò)程中，我們還應(yīng)該考慮到老中青三個(gè)年齡階段的人群，他們?cè)诮涣鞣答伾洗嬖诓町愋?，他們?duì)720虛擬全景技術(shù)和VR界面的感知和操作中會(huì)有許多使用習(xí)慣的不同。這些問(wèn)題主要集中體現(xiàn)在人機(jī)通感交互界面的引導(dǎo)性設(shè)計(jì)上。

共享的社會(huì)性視角：數(shù)據(jù)通達(dá)性

數(shù)據(jù)通達(dá)性是指不論在何時(shí)何處，人們都可以通過(guò)便捷的渠道獲得信息。共享的社會(huì)性視角，要求關(guān)照到被地區(qū)受限、出行不便、空暇時(shí)間零散的群體定制的設(shè)計(jì)理念，從共享的社會(huì)性視角審視用戶(hù)情感體驗(yàn)、傳播通達(dá)性等多方面滿(mǎn)足不同人群交流、游覽甚至學(xué)習(xí)的需求。

福州古厝720虛擬全景技術(shù)的技術(shù)數(shù)字化解析

數(shù)據(jù)采集階段（以福州古厝中的柔遠(yuǎn)驛為例）：第一步，為了使柔遠(yuǎn)驛圖像采集效果良好，選擇晴朗的天氣、開(kāi)啟室內(nèi)輔助照明。第二步，根據(jù)柔遠(yuǎn)驛建筑外觀(guān)和內(nèi)部房間布局游覽順序，規(guī)劃設(shè)計(jì)好游覽路線(xiàn)。按照人流動(dòng)的路徑，從柔遠(yuǎn)驛的入口處外圍開(kāi)始采集圖像。第三步，在每個(gè)空間區(qū)域中心位置放置帶有雙面魚(yú)眼相機(jī)的相機(jī)架。將雙面魚(yú)眼相機(jī)安裝在相機(jī)架的頂端，根據(jù)成年、青少年、兒童不同的身高分成3個(gè)視點(diǎn)高度設(shè)置拍攝的高度，然后調(diào)整雙面魚(yú)眼相機(jī)的感光度、白平衡、光圈、焦距、快門(mén)等參數(shù)，調(diào)整好適合該空間區(qū)域的參數(shù)。第四步，采集拍攝柔遠(yuǎn)驛入口圖像。

照片調(diào)整階段：第一步，當(dāng)前面的柔遠(yuǎn)驛入口照片素材準(zhǔn)備好后，就可以通過(guò)Photoshop圖形處理軟件進(jìn)行圖片微調(diào)處理，圖像的局部拍照欠妥的地方一般是正下方露出的三腳架，色相、明度、純度、細(xì)節(jié)的修飾用圖形處理軟件進(jìn)行修復(fù)，以使全景圖像更加真實(shí)。第二步，保存長(zhǎng)寬比例為2：1的JPG格式全景圖像。第三步，通過(guò)PC端把制作好的JPG格式全景圖像上傳至720云平臺(tái)，平臺(tái)會(huì)根據(jù)該全景圖像自動(dòng)合成VR沉浸式效果的場(chǎng)景。對(duì)該空間進(jìn)行備注，取名“柔遠(yuǎn)驛入口”。第四步，按相同的方法，依次將柔遠(yuǎn)驛各個(gè)空間拍攝的照片上傳到720云平臺(tái)，并備注好對(duì)應(yīng)名稱(chēng)。第五步，對(duì)柔遠(yuǎn)驛中各空間場(chǎng)景如石碑、門(mén)廳、耳房、正廳和周邊的卻金亭、意園、吟春園等逐個(gè)鏈接，并添加熱鍵、熱點(diǎn)、導(dǎo)引箭頭、解說(shuō)和音樂(lè)等一系列功能和效果。如在路口轉(zhuǎn)角處添加導(dǎo)引箭頭；熱點(diǎn)的增設(shè)可以讓使用者在使用中直接跳轉(zhuǎn)進(jìn)入想要游覽的空間，高效便捷；在重要的文物添加突出的熱鍵和解說(shuō)；庭院加設(shè)蟲(chóng)鳴鳥(niǎo)聲；水榭處增加流水潺潺聲等，可以讓使用者體驗(yàn)到沉浸式的視聽(tīng)享受。同時(shí)，為了加強(qiáng)使用者的參與功能，全景效果中還增設(shè)分享、點(diǎn)贊、說(shuō)一說(shuō)等交互功能。

全福州地區(qū)各個(gè)古厝均采用了同樣的拍攝和制作方法，最終通過(guò)福州古厝各個(gè)鏈接，形成一套基于720虛擬全景技術(shù)的福州古厝數(shù)字化的3D游覽大地圖，讓全國(guó)各地乃至全世界都可以通過(guò)該地圖獲得身臨其境的數(shù)字福州文旅體驗(yàn)。

5G技術(shù)加持下的福州古厝文化數(shù)字化推廣

5G+720虛擬全景技術(shù)能很好地契合當(dāng)下環(huán)境，通過(guò)VR眼鏡和5G平臺(tái)，使人們足不出戶(hù)也能學(xué)習(xí)或參觀(guān)福州古厝的建筑樣式、文化背景等，5G網(wǎng)絡(luò)相較于以往的4G、3G、2G網(wǎng)絡(luò)，其具有“超高速率、超低時(shí)延、超大連接”的技術(shù)特點(diǎn)，在網(wǎng)速方面，5G速率最高可以達(dá)到4G的100倍，實(shí)現(xiàn)10Gb/秒的峰值速率，急速流暢720虛擬全景VR場(chǎng)景等。在超低時(shí)延方面，5G的空口時(shí)延可以低到1毫秒，僅相當(dāng)于4G的十分之一，遠(yuǎn)高于人體的應(yīng)激反應(yīng)[3]。在任何地區(qū)都可以享受5G+720虛擬全景技術(shù)數(shù)字化所帶來(lái)的紅利，這些都體現(xiàn)了數(shù)據(jù)的通達(dá)性和設(shè)計(jì)的人文關(guān)懷。

技術(shù)普適化的視角：通感交互性

層出不窮的新技術(shù)必然掀起人們對(duì)人文關(guān)懷的思考和普適性的考驗(yàn)。福州古厝這一文化現(xiàn)象在文化傳播中嶄露頭角，一方面建立了福州古厝中人與建筑之間的情感紐帶，另一方面是在福州文化輻射通過(guò)工程技術(shù)路線(xiàn)作增補(bǔ)。5G+720虛擬全景技術(shù)在福州古厝的交互式體驗(yàn)促使設(shè)計(jì)活動(dòng)正向發(fā)展。從人文關(guān)懷設(shè)計(jì)出發(fā)，研究不同人群對(duì)操作交互界面時(shí)不同年齡層的人體各感官之間信息交換互通的變化法則[4]。通過(guò)技術(shù)的普適性讓所有人都能夠快速地享受到人機(jī)交互的便利。

虛擬全景技術(shù)下的界面和通感交互性

通感交互性通常是指近年來(lái)迅速發(fā)展的一種人機(jī)交互技術(shù)， 它既適應(yīng)了“以人為中心”的自然交互準(zhǔn)則， 也推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，涵蓋了用戶(hù)表達(dá)意圖、執(zhí)行動(dòng)作或感知反饋信息的各種通信方法， 如言語(yǔ)、眼神、臉部表情、唇動(dòng)、手動(dòng)、手勢(shì)、頭動(dòng)、肢體姿勢(shì)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)或味覺(jué)等，但多元化發(fā)展的同時(shí)也對(duì)產(chǎn)品的普適性提出了考驗(yàn)[5]，增加了普適性的難度?；诖?，展開(kāi)了針對(duì)不同年齡層次、不同需求人群的福州古厝720虛擬全景技術(shù)功能開(kāi)發(fā)、界面拓展、視野衍生的研究。

福州古厝720虛擬全景的設(shè)計(jì)探索

研究過(guò)程中誠(chéng)邀不同年齡層參與實(shí)驗(yàn)，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，大部分人對(duì)福州古厝720虛擬全景表現(xiàn)出了極大的興趣，他們認(rèn)為福州古厝720虛擬全景的界面設(shè)計(jì)是基本合適的，且非常適宜當(dāng)下的需要，很好地解決了時(shí)間和空間的限制問(wèn)題。大家普遍認(rèn)為使用新的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)、參觀(guān)是輕松、有趣、有意義的。通過(guò)反饋，總結(jié)出以下幾點(diǎn)。

第一，使用者普遍喜歡對(duì)比虛擬全景與現(xiàn)實(shí)福州古厝中的差異，同時(shí)與自己曾經(jīng)游覽福州古厝的經(jīng)歷進(jìn)行比較，探討720虛擬全景對(duì)比現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的還原度。

第二，因福州古厝720虛擬全景真實(shí)還原現(xiàn)場(chǎng)景象，老年人普遍習(xí)慣通過(guò)環(huán)顧四周虛擬陳設(shè)與建筑場(chǎng)景來(lái)進(jìn)行自身方位辨識(shí)，通常不會(huì)首先使用小地圖、快捷鍵等。而中青年與青少年則能在短時(shí)間內(nèi)熟練操作界面。

第三，使用過(guò)程中因著眼點(diǎn)、視角高度不同，有些區(qū)域可能會(huì)被使用者忽視，可以通過(guò)利用界面設(shè)計(jì)、語(yǔ)音提示和高亮閃爍提示等進(jìn)行視點(diǎn)引導(dǎo)，提升不同使用人群的使用效率。

第四，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的完成時(shí)間進(jìn)行分析論證，對(duì)虛擬場(chǎng)景的使用有正向作用，在研究的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)方位感好的人能夠更輕松地在虛擬場(chǎng)景中游覽學(xué)習(xí)，有的人甚至能駕輕就熟地回到原點(diǎn)或走到終點(diǎn)。在測(cè)試過(guò)程中，從點(diǎn)擊行為來(lái)看老年人通常喜歡通過(guò)場(chǎng)景中的路標(biāo)來(lái)進(jìn)行院落的行進(jìn)，中青年和青少年較喜歡使用小地圖或小場(chǎng)景直接切換福州古厝中不同房間的場(chǎng)景。

基于反饋，新增了福州古厝720虛擬全景中的小地圖、實(shí)時(shí)定位、實(shí)時(shí)方向雷達(dá)、分享、點(diǎn)贊、留言、熱點(diǎn)介紹、熱點(diǎn)放大、VR眼鏡模式熱鍵等設(shè)計(jì)引導(dǎo)。

福州古厝720虛擬全景界面的普適性改造

1.虛擬按鍵位置擺放根據(jù)不同年齡層進(jìn)行適配

老年人在使用過(guò)程中錯(cuò)誤率較高，分析應(yīng)用界面上各個(gè)按鍵的使用情況，發(fā)現(xiàn)圓角的按鍵在老年人群中的使用率較高，在虛擬場(chǎng)景老年人更傾向于點(diǎn)擊屏幕上方的位置和懸掛在天花板上的標(biāo)志位置，因?yàn)檫@些位置對(duì)應(yīng)了現(xiàn)實(shí)的導(dǎo)向位置。在未來(lái)的UI設(shè)計(jì)中，我們可以考慮在這樣的位置為該年齡層用戶(hù)增設(shè)一些互動(dòng)[6]。

中青年人在使用的過(guò)程中正確率較高，分析720全景中各個(gè)按鈕的點(diǎn)擊率和正確率，呈現(xiàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)表明扁平化的按鈕在中青年人群中的點(diǎn)擊率偏高。右側(cè)按鍵點(diǎn)擊率略高于左側(cè)按鍵。發(fā)現(xiàn)中青年人群體感興趣的區(qū)域較廣，略?xún)A向于點(diǎn)擊屏幕中間的位置和側(cè)邊位置，在界面設(shè)計(jì)中，我們可以考慮在相應(yīng)的位置為中青年齡層用戶(hù)增設(shè)功能按鍵。

2.視點(diǎn)高度人性化調(diào)整

在720虛擬全景技術(shù)的設(shè)計(jì)上考慮到不同年齡段的孩童和青少年的視點(diǎn)高度受到年齡身高的影響。身高越高，影響到視域觀(guān)察范圍越偏高、上方區(qū)域的視線(xiàn)角度越窄，面積越小，而下方區(qū)域的視線(xiàn)角度越寬面積越大、透視角度等的變化越大。在進(jìn)入720虛擬全景或VR開(kāi)機(jī)進(jìn)入界面前會(huì)通過(guò)系統(tǒng)預(yù)設(shè)來(lái)選擇視點(diǎn)高度，如身高135cm的兒童在使用時(shí)可以選擇相接近的視點(diǎn)高度如120cm—150cm的界面來(lái)進(jìn)行觀(guān)看使用，此時(shí)720虛擬全景和VR影像就切換到模擬身高135cm孩童的視線(xiàn)透視角度投射影像，真實(shí)還原個(gè)體平時(shí)的觀(guān)察視角，使得個(gè)體有一種身臨其境的感覺(jué)。

3.加強(qiáng)邏輯明確的引導(dǎo)式設(shè)計(jì)

普適性的界面設(shè)計(jì)要求要有指代明確的圖標(biāo)按鈕和清晰的引導(dǎo)邏輯。好的界面設(shè)計(jì)能夠引導(dǎo)使用者順利操作，避免在使用過(guò)程中出現(xiàn)邏輯混淆和相類(lèi)似的圖標(biāo)，造成辨認(rèn)困難，進(jìn)而提升使用者探索的積極性。

4.沉浸式體驗(yàn)與動(dòng)態(tài)定位

不使用枯燥的列表清單，而是真實(shí)還原福州古厝在福州城中的實(shí)際地理位置，“三山兩塔一條街”依次布局，通過(guò)城市街區(qū)環(huán)境來(lái)標(biāo)記福州古厝，做到場(chǎng)景真實(shí)還原以獲得沉浸式體驗(yàn)。所有的古厝都能在福州鳥(niǎo)瞰地圖上準(zhǔn)確定位，一比一還原，并能點(diǎn)擊進(jìn)入720虛擬全景查看游覽。還原福州古厝的在地性，增強(qiáng)福州古厝的文化圈效應(yīng)。在福州古厝720虛擬全景界面的小地圖里增加動(dòng)態(tài)定位點(diǎn)，用來(lái)引導(dǎo)人的定位和移動(dòng)。動(dòng)態(tài)定位點(diǎn)設(shè)計(jì)增強(qiáng)使用者方位信息的呈現(xiàn)。普適性的人機(jī)交互界面有助于拉近老、中、青不同年齡層次使用者和福州古厝之間的距離，建立傳承福州古厝文化的橋梁。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、便攜式終端應(yīng)用的日益普及和人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的文化自信，信息、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)逐漸滲透到人們?nèi)粘Ｎ幕瘋鞑ヅc生活的方方面面，不久的將來(lái)會(huì)迎來(lái)為彌補(bǔ)各類(lèi)人群需求而延伸出來(lái)的智能平臺(tái)和產(chǎn)品，在這個(gè)浪潮中既是挑戰(zhàn)更是機(jī)遇[7]。在研究中，我們通過(guò)案例分析“5G+720虛擬全景技術(shù)”加持下的福州古厝文化推廣研究的兩個(gè)視角和其所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)要素，即共享社會(huì)性視角下的數(shù)據(jù)通達(dá)性、技術(shù)普適性人文關(guān)懷下的通感交互性，突破空間、距離限制的文化傳播與傳承。

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【基金項(xiàng)目】2021年度福建省中青年教師 教育科研項(xiàng)目（科技類(lèi)）“防疫期‘5G+全息影響在福州古厝交互式體驗(yàn)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：JAT210627）。

【作者簡(jiǎn)介】黃 翔（1989—），男，碩士，講師，研究方向：古建傳承活化。