可供性視域下博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

紀(jì)毅，馬明，盧世主，王晶晶，韓明鈺

可供性視域下博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

紀(jì)毅，馬明，盧世主，王晶晶，韓明鈺

（廣東工業(yè)大學(xué)，廣州 510000）

探究可供性視域下博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。首先概述了博物館場(chǎng)景下，非遺虛擬仿真系統(tǒng)的現(xiàn)狀，并對(duì)可供性理論及其應(yīng)用進(jìn)行梳理和提煉，提出可供性應(yīng)用于博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義；其次從可供性視角分析博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面存在的問題，進(jìn)一步提出將可供性引入非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)和意義；最后通過分析非遺虛擬仿真系統(tǒng)的可供性設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)特性，并結(jié)合前期相關(guān)研究，構(gòu)建基于可供性理論的博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，并以廣彩瓷虛擬仿真系統(tǒng)為例進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐與可行性驗(yàn)證。研究結(jié)合可供性理論，提出可供性視角下博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)可分為功能結(jié)構(gòu)層、場(chǎng)景交互層、信息設(shè)計(jì)層與文化分為層，并分別提出顯性知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建與隱性知識(shí)可視化教學(xué)、空間仿真、實(shí)體仿真與結(jié)構(gòu)仿真、表征引導(dǎo)信息與情境反饋信息、視覺元素非遺化與聽覺媒介沉浸化設(shè)計(jì)原則，形成面向博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，為構(gòu)建自然交互體驗(yàn)的非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

可供性；非遺虛擬仿真系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；博物館

在體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)時(shí)代下，設(shè)計(jì)逐漸由關(guān)注“人-機(jī)”轉(zhuǎn)向關(guān)注“人-機(jī)-環(huán)境”之間的聯(lián)系，應(yīng)用系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)的扁平化設(shè)計(jì)形式限制，虛擬仿真應(yīng)運(yùn)而生。博物館承載了當(dāng)?shù)匚幕蚺c文化價(jià)值，擔(dān)負(fù)傳承當(dāng)?shù)胤沁z文化內(nèi)涵與價(jià)值的使命。然而非物質(zhì)文化遺產(chǎn)由于其文化知識(shí)的地域性、復(fù)雜性、操作的專業(yè)性及其教學(xué)維護(hù)成本的高昂，使非遺教習(xí)傳承變得尤其艱難，非遺虛擬仿真系統(tǒng)以其可模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為非遺體驗(yàn)者打造接近真實(shí)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)逐漸被引入博物館非遺教習(xí)傳承，成為目前主要發(fā)展方向。然而目前以物理邏輯為主線的博物館非遺虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，仍停留在以認(rèn)知科學(xué)的間接信息加工理論為基礎(chǔ)[1]，仿真現(xiàn)實(shí)的功能系統(tǒng)缺少系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，以功能實(shí)現(xiàn)仿真結(jié)果形成的教學(xué)難以為用戶傳達(dá)地域性非遺文化的內(nèi)核，缺少文化沉浸不利于整體非遺文化的教習(xí)傳承。生態(tài)心理學(xué)中可供性（Affordance）概念的介入，在一定程度上為營(yíng)造文化沉浸感的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)指出了方向，但目前基于可供性理論，仍缺少相應(yīng)具體的設(shè)計(jì)方法用于博物館場(chǎng)景下非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)與優(yōu)化。因此，本研究以可供性理論為指導(dǎo)，提出面向博物館非遺虛擬仿真的可供性設(shè)計(jì)方法，塑造用戶的學(xué)習(xí)文化的自然交互體驗(yàn)，指導(dǎo)博物館非遺虛擬仿真設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)開發(fā)。

1 可供性理論概述

數(shù)字化體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，合理高效的組織與呈現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)信息對(duì)營(yíng)造用戶自然交互體驗(yàn)顯得尤為重要，也逐漸成為產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。生態(tài)心理學(xué)視角下的可供性最初由吉布森[2]提出，將可供性定義為“動(dòng)物與環(huán)境間的協(xié)調(diào)性（Complementarity）”，指在特定場(chǎng)所人的行動(dòng)可能性存在于人與環(huán)境間經(jīng)由人的直接感知所形成的特定關(guān)系，是一種快速、直覺性的無(wú)意識(shí)反應(yīng)。后經(jīng)唐納德·諾曼將可供性同設(shè)計(jì)結(jié)合起來，在交互設(shè)計(jì)領(lǐng)域，借鑒當(dāng)前學(xué)術(shù)界對(duì)可供性的直接知覺論與間接知覺論的折衷理解，哈特森（Hartson）[3]重新解讀諾曼的行為階段模型，進(jìn)一步將可供性對(duì)應(yīng)為物理可供性、認(rèn)知可供性、感官可供性與功能可供性，見表1。產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)需要綜合考慮四類可供性才能促進(jìn)自然交互體驗(yàn)的生成。近年來，可供性理論常被應(yīng)用于交互設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，如馬超民[4]通過尋求直接知覺與間接知覺之間的平衡點(diǎn)，研究交互設(shè)計(jì)相關(guān)理論與實(shí)踐，提出“交互可供性”概念模型；金子亮等[5]基于可供性提出移動(dòng)信息可視化設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢⒐δ芸晒┬苑譃橛脩粜枨?、技術(shù)與設(shè)計(jì)，認(rèn)知可供性分為文字語(yǔ)義、圖形語(yǔ)義與動(dòng)效語(yǔ)義，感官可供性分為顏色、形態(tài)、音樂、動(dòng)態(tài)與距離。物理可供性分為如何操作、操作方式與操作區(qū)域。此類研究均論證了將可供性理論運(yùn)用于交互設(shè)計(jì)領(lǐng)域的可行性，同時(shí)進(jìn)一步拓展了可供性概念。通過結(jié)合認(rèn)知科學(xué)相關(guān)理論，基于用戶任務(wù)行為視角，從多維度評(píng)估現(xiàn)有系統(tǒng)的積極與消極可供性進(jìn)而優(yōu)化系統(tǒng)，減小認(rèn)知負(fù)荷，以形成符合用戶行為習(xí)慣的自然交互行為，幫助用戶提高使用體驗(yàn)。

表1 哈特森（Hartson）可供性概念

Tab.1 Hartson's concept of affordance

2 可供性理論介入博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義

元宇宙概念背景下新媒體技術(shù)的不斷發(fā)展與沉浸式體驗(yàn)需求升級(jí)，如何通過數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)符合用戶行為習(xí)慣、滿足自然交互體驗(yàn)需求的場(chǎng)景化應(yīng)用系統(tǒng)的問題亟待解決。虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)用于非遺教習(xí)傳承越來越被博物館所重視，通過對(duì)廣東地區(qū)的博物館，包括廣東省博物館、廣州博物館、西漢南越王博物館等館內(nèi)非遺虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行體驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，目前非遺虛擬仿真系統(tǒng)仍存在用戶文化沉浸性低、文化體驗(yàn)感差等問題，博物館中各種非遺虛擬仿真系統(tǒng)缺乏設(shè)計(jì)方法參考，虛擬資源組合而成的虛擬仿真系統(tǒng)造成用戶文化體驗(yàn)低下。

非遺虛擬仿真系統(tǒng)需要承載文化與工藝的獨(dú)特性，實(shí)現(xiàn)文化傳達(dá)和工藝傳達(dá)。非遺本身由于其民族文化藝術(shù)特點(diǎn)及隱性知識(shí)的內(nèi)涵，造成文化傳播困難，而以可供性為理論基礎(chǔ)分析博物館非遺虛擬仿真，從系統(tǒng)的角度分析虛擬仿真系統(tǒng)的功能、物理、認(rèn)知與感知可供性層面各要素對(duì)用戶非遺實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的影響，用戶交互行為決定其感知到何種環(huán)境，而其感知的內(nèi)容反作用決定其采取何種行為[6]。在博物館文化體驗(yàn)場(chǎng)景中，通過研究用戶與產(chǎn)品之間的交互事件下的可供性，在用戶與非遺虛擬仿真平臺(tái)交互的文化語(yǔ)境下，基于交互事件以挖掘目標(biāo)行為習(xí)慣在不同交互層級(jí)上的表征，并映射于應(yīng)用系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)之中，形成可供文化交互體驗(yàn)的概念設(shè)計(jì)，見圖1。這為解決博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)文化沉浸體驗(yàn)感差，自主學(xué)習(xí)性不高等問題帶來了新的設(shè)計(jì)思路，同時(shí)對(duì)提出博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法也不失為一種有效的探索路徑。

圖1 可供性在交互事件中的概念模型[4]

3 博物館中非遺虛擬仿真的設(shè)計(jì)分析

非遺虛擬仿真即基于虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、多媒體技術(shù)、人機(jī)交互等信息技術(shù)，模擬真實(shí)的物理環(huán)境，提供人機(jī)交互事件的可供性，為用戶營(yíng)造接近真實(shí)的自然交互體驗(yàn)[7]。與傳統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)相比，其基于虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，引入虛擬與真實(shí)環(huán)境的動(dòng)態(tài)互動(dòng)，提供較強(qiáng)的感官沉浸式體驗(yàn)。通過對(duì)目前博物館非遺虛擬仿真的設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)除主題與內(nèi)容差異之外，目前博物館非遺虛擬仿真從用途出發(fā)主要可分為教學(xué)實(shí)驗(yàn)類與內(nèi)容展示類兩種形式，本文主要以教學(xué)實(shí)驗(yàn)類非遺虛擬仿真為研究對(duì)象，其中教學(xué)實(shí)驗(yàn)類非遺虛擬仿真可分為平面展示類與虛擬現(xiàn)實(shí)展示類。筆者基于可供性理論下功能、物理、認(rèn)知與感官四維度，以及可供性程度與關(guān)系評(píng)價(jià)維度，挑選三個(gè)案例對(duì)博物館非遺虛擬仿真設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，具體分析結(jié)果見表2。

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在要素評(píng)價(jià)方面，對(duì)功能可供性層面的設(shè)計(jì)，目前主要基于用戶需求行為表現(xiàn)，解讀其功能需求，進(jìn)而應(yīng)用于設(shè)計(jì)之上。在物理可供性構(gòu)建方面，目前博物館非遺虛擬仿真平臺(tái)主要以工藝操作流程中物品的直接感知特性還原其操作方式，以相應(yīng)動(dòng)效與顏色的動(dòng)態(tài)現(xiàn)實(shí)引導(dǎo)，從而突出其操作方式與可操作區(qū)域。對(duì)認(rèn)知可供性層面的設(shè)計(jì)，以虛擬現(xiàn)實(shí)為主要手段的教學(xué)實(shí)驗(yàn)類非遺虛擬仿真系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)在虛擬真實(shí)場(chǎng)景下，搭建垂直細(xì)分的導(dǎo)航，通過及時(shí)的信息介紹與圖形、動(dòng)效反饋引導(dǎo)為用戶提供自由的操作體驗(yàn)。對(duì)感官可供性的設(shè)計(jì)，主要以視覺層面的清晰引導(dǎo)與聽覺層面的語(yǔ)音提示，以模擬虛擬場(chǎng)景/場(chǎng)景化圖片背景引入環(huán)境因素，以情景化手法景化和諧的產(chǎn)品交互環(huán)境，情化用戶與適用對(duì)象間的連接，進(jìn)而營(yíng)造人–物–景三者和諧氛圍[8]，形成感官上的直接知覺，以符合用戶習(xí)慣與經(jīng)驗(yàn)減小用戶認(rèn)知負(fù)荷。在程度評(píng)價(jià)方面，可供性強(qiáng)度上主要存在信息狀態(tài)反饋弱，信息優(yōu)先級(jí)差，同時(shí)聽覺可供性引入提升可供性廣度，而在可供性久度上，主要表現(xiàn)在信息反饋的停留時(shí)間。在關(guān)系評(píng)價(jià)方面，當(dāng)前非遺虛擬仿真系統(tǒng)的可供性次序較為混亂，界面信息優(yōu)先級(jí)提升用戶認(rèn)知負(fù)荷，通過提升可供性嵌套可組織可供性的次序，形成自然交互的交互系統(tǒng)。當(dāng)前兩類非遺虛擬仿真平臺(tái)，在可供性下均采用一定形式手段用于提升用戶體驗(yàn)，但也都存在不足。如平面展示類博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)以風(fēng)格化圖片烘托氛圍，用戶存在真實(shí)場(chǎng)景與虛擬流程上的認(rèn)知摩擦，同時(shí)其教學(xué)目標(biāo)與用戶學(xué)習(xí)需求存在差異化，其功能層面未曾有效滿足用戶功能需求與文化感知體驗(yàn)需求；而虛擬現(xiàn)實(shí)類博物館非遺虛擬仿真缺少場(chǎng)景元素的非遺文化突出，不利于整體沉浸式體驗(yàn)的營(yíng)造。

表2 博物館非遺虛擬仿真競(jìng)品分析

Tab.2 Analysis of competitive products in virtual simulation of intangible cultural heritage in museum

續(xù)表2

總體來看，目前博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，缺乏一個(gè)可供參考的設(shè)計(jì)模式。虛擬仿真技術(shù)借助人機(jī)交互設(shè)備等，將人與真實(shí)環(huán)境的相關(guān)信息傳遞至虛構(gòu)的三維可視化虛擬環(huán)境，進(jìn)而形成人–真實(shí)環(huán)境-虛擬空間的有機(jī)融合[9]，在傳播內(nèi)容信息與自然交互體驗(yàn)層面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；但也存在有待發(fā)展的空間，如何綜合現(xiàn)有VR，AR等技術(shù)應(yīng)用于博物館非遺虛擬仿真，在面向不同的主題內(nèi)容的個(gè)性化設(shè)計(jì)語(yǔ)境下，實(shí)現(xiàn)文化交互體驗(yàn)的有效生成；設(shè)計(jì)師應(yīng)如何在概念設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)出以滿足用戶文化交互體驗(yàn)的博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)；有關(guān)學(xué)者認(rèn)為技術(shù)人工物的交互界面遵循可供性理論有利于具身性的發(fā)展[10]。結(jié)合可供性理論發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)具備滿足人–機(jī)–環(huán)境間的功能、物理、認(rèn)知與感官可供性可以更好地適應(yīng)用戶行為，開發(fā)之初設(shè)計(jì)文化沉浸性高、自然交互體驗(yàn)的非遺虛擬仿真系統(tǒng)。

4 可供性視域下博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)架構(gòu)

基于上述分析，研究認(rèn)為在進(jìn)行博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)的交互體驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，有必要從可供性理論視角出發(fā)，提出開發(fā)之初的平臺(tái)概念設(shè)計(jì)架構(gòu)，即基于可供性理論的博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)，并最終提煉出相關(guān)交互設(shè)計(jì)策略。

如圖2所示，在用戶側(cè)，功能可供性決定了物理、認(rèn)知與感知可供性的表達(dá)方向及元素表現(xiàn)形式，反過來又被三者共同作用，向用戶傳達(dá)目的達(dá)成的可能性，感知可供性在此基礎(chǔ)上為物理與認(rèn)知可供性的獲取提供基礎(chǔ)，同時(shí)物理可供性進(jìn)一步促進(jìn)用戶認(rèn)知[11]。在產(chǎn)品側(cè)，虛擬現(xiàn)實(shí)世界設(shè)計(jì)分為軟件層、交互層與渲染層[12]。軟件層包括虛擬仿真系統(tǒng)的建模與現(xiàn)實(shí)，涉及功能與物理可供性的共同作用；交互層主要用于輸入、輸出交互信號(hào)及用戶交互行為，交互事件背景下，以物理可供性為感知基礎(chǔ)，通過認(rèn)知可供性獲取交互行為的可能性；渲染層主要以圖形的渲染構(gòu)建用戶可感官體系。基于此，以可供性概念為理論基礎(chǔ)提出將非遺虛擬仿真交互設(shè)計(jì)模型，歸結(jié)為功能結(jié)構(gòu)層、場(chǎng)景交互層、信息設(shè)計(jì)層與文化氛圍層。功能結(jié)構(gòu)層即非遺教學(xué)信息內(nèi)容設(shè)計(jì)，通過對(duì)非遺未經(jīng)加工的原始素材進(jìn)行知識(shí)整理分類，進(jìn)而為構(gòu)建虛擬仿真系統(tǒng)功能模塊提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以非遺文化知識(shí)圖譜搭建符合用戶學(xué)習(xí)的知識(shí)教學(xué)體系；場(chǎng)景交互層搭建虛擬仿真底層場(chǎng)景模型，模擬真實(shí)非遺教學(xué)場(chǎng)景，通過系統(tǒng)場(chǎng)景與真實(shí)世界的匹配，形成虛擬場(chǎng)景與非遺信息的“無(wú)縫銜接”，促進(jìn)用戶以身體行為經(jīng)驗(yàn)直接知覺非遺信息的自然交互行為[13]；信息設(shè)計(jì)層即系統(tǒng)界面非遺信息展示設(shè)計(jì)，融入虛擬場(chǎng)景語(yǔ)境下，通過語(yǔ)言、圖形等表征信息為用戶提供非遺學(xué)習(xí)導(dǎo)航與文化信息認(rèn)知，形成非遺顯性與隱形知識(shí)的綜合理解；文化氛圍層即以渲染虛擬仿真系統(tǒng)文化氛圍為目標(biāo)，通過信息可視化處理，以突出非遺文化內(nèi)涵構(gòu)建非遺文化元素，以文化沉浸感加深認(rèn)知深度的可能。

圖2 可供性視域下博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)架構(gòu)

5 面向博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)的可供性設(shè)計(jì)原則

作為面向廣大用戶群體、不受時(shí)空限制的開放性虛擬資源，非遺虛擬仿真系統(tǒng)在應(yīng)用于博物館場(chǎng)景下用戶非遺實(shí)踐體驗(yàn)中，可供性理論將有助于指導(dǎo)相應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐。本研究基于對(duì)可供性理論和博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究分析，提出面向博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)的可供性設(shè)計(jì)原則，包括功能結(jié)構(gòu)層可供性、場(chǎng)景交互層可供性、信息設(shè)計(jì)層可供性與文化氛圍層可供性設(shè)計(jì)原則，見圖3。

5.1 功能結(jié)構(gòu)層可供性設(shè)計(jì)原則

非遺教學(xué)即通過傳承人的知識(shí)轉(zhuǎn)移以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的增值與創(chuàng)新為最終目的，傳承人知識(shí)轉(zhuǎn)移效果直接影響非遺傳承與保存，通過劃分為顯性知識(shí)轉(zhuǎn)移和隱形知識(shí)轉(zhuǎn)移將有利于輔助用戶認(rèn)知非遺知識(shí)的內(nèi)在本質(zhì)[14]。顯性知識(shí)包括以文字、圖片、符號(hào)等被具體化表現(xiàn)傳達(dá)出來的知識(shí)；隱性知識(shí)則是個(gè)體長(zhǎng)時(shí)間工作實(shí)踐中形成的內(nèi)在高度個(gè)體化、難以被編碼的知識(shí)。非遺知識(shí)分類的有效性將直接決定其非遺知識(shí)集成與文化傳承與教學(xué)的效果[15]。

圖3 面向博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)的可供性設(shè)計(jì)原則

1）顯性知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建：基于知識(shí)圖譜、語(yǔ)義關(guān)聯(lián)等技術(shù)，將能夠以語(yǔ)言、文字等直觀形式表達(dá)感知的顯性知識(shí)進(jìn)行知識(shí)分類形成規(guī)范化、標(biāo)語(yǔ)化、語(yǔ)義化教學(xué)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，形成關(guān)聯(lián)知識(shí)基礎(chǔ)推動(dòng)非遺教習(xí)傳承[16]。博物館非遺虛擬仿真教學(xué)包含技藝技法的仿真教學(xué)、可視化非遺知識(shí)的問答核驗(yàn)、非遺文化體驗(yàn)互動(dòng)等形式，為用戶體驗(yàn)非遺、認(rèn)知非遺到非遺知識(shí)轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求整體流程提供物料保障，培養(yǎng)用戶非遺理論知識(shí)的認(rèn)知；同時(shí)從技術(shù)角度，以語(yǔ)義檢索等手段調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)知識(shí)，為用戶體驗(yàn)虛擬仿真學(xué)習(xí)流程提供實(shí)時(shí)文化知識(shí)答疑，在降低用戶認(rèn)知負(fù)荷的同時(shí)，滿足非遺虛擬仿真教學(xué)功能可供性。

2）隱性知識(shí)可視化教學(xué)：隱性知識(shí)主要包括非遺制作的工藝、利益相關(guān)者的經(jīng)驗(yàn)傳遞，需要對(duì)交互知識(shí)進(jìn)行合理的顯性可視化進(jìn)行教學(xué)[17]。通過對(duì)非遺技藝教學(xué)的虛擬仿真，整理、歸納可視復(fù)雜信息，以線性工藝教學(xué)為場(chǎng)景，通過標(biāo)準(zhǔn)化圖形的引導(dǎo)建立信息知識(shí)點(diǎn)知識(shí)圖譜，實(shí)現(xiàn)非遺資源多維度可視化教學(xué)引導(dǎo)用戶實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的獲取，基于固化的“圖式”序列從非遺實(shí)踐體驗(yàn)到抽象概念的生成，為其非遺技藝習(xí)得提供內(nèi)在基礎(chǔ)。

5.2 場(chǎng)景交互層可供性設(shè)計(jì)原則

不同的虛擬仿真空間環(huán)境給用戶帶來不同的體驗(yàn)，模擬環(huán)境的仿真程度是形成沉浸體驗(yàn)的基礎(chǔ)。非遺虛擬仿真的場(chǎng)景交互層設(shè)計(jì)原則可從界面隱喻設(shè)計(jì)角度入手，旨在通過對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中用戶記憶里的情境重組加工，重構(gòu)虛擬情景，使隱喻表征于其豐富外延的準(zhǔn)確表達(dá)上[18]。因此，在對(duì)非遺虛擬仿真相應(yīng)內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)，可以基于空間仿真、實(shí)體仿真與結(jié)構(gòu)仿真，以直接知覺特性，有助于用戶無(wú)需思考、更快速地感知符合現(xiàn)實(shí)邏輯與用戶習(xí)慣的事物。

1）空間仿真：即通過對(duì)現(xiàn)實(shí)生活物理空間與用戶經(jīng)驗(yàn)虛構(gòu)非遺仿真空間。非遺作為一種地域性的存在，流傳于特定的地區(qū)空間，其本身蘊(yùn)含了豐富的歷史文化與民族情感。非遺的活態(tài)傳承不僅應(yīng)該作為一種技藝文化現(xiàn)象傳播，還應(yīng)重視其作為民族精神層面的載體意義[19]。因此，非遺虛擬仿真系統(tǒng)空間需要在對(duì)非遺物理場(chǎng)域模擬基礎(chǔ)上，對(duì)非遺文化歷史脈絡(luò)、區(qū)域民族文化等進(jìn)行解析，協(xié)同博物館非遺空間共構(gòu)空間仿真。如Jaunt VR與百老匯聯(lián)合推出的VR戲劇應(yīng)用，設(shè)計(jì)師們解讀百老匯文化歷史，以全景視頻錄制還原戲劇空間，賦予用戶一種置身于舞臺(tái)中央的沉浸感。

2）實(shí)體仿真與結(jié)構(gòu)仿真：實(shí)體仿真即包括非遺工具、實(shí)物、工藝品等有形物質(zhì)載體（事物）的仿真，結(jié)構(gòu)仿真則是在實(shí)體仿真基礎(chǔ)上側(cè)重于反映載體結(jié)構(gòu)信息。在非遺虛擬仿真的交互設(shè)計(jì)中，隱性知識(shí)是高度個(gè)人化的知識(shí)，其獲得與傳播主要取決于用戶切身體驗(yàn)[20]，非遺仿真實(shí)踐過程中相關(guān)技藝所采用的實(shí)體及其結(jié)構(gòu)的仿真隱喻，為用戶提供可感知的可供性與操作可行性。此外，結(jié)構(gòu)仿真在展開設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合非遺工藝教學(xué)的行為，因?yàn)榉沁z虛擬仿真場(chǎng)景的構(gòu)建必須圍繞“人、物、場(chǎng)”展開，在確保非遺文化空間的真實(shí)感情境下，配置實(shí)體及其結(jié)構(gòu)可操作性可以有效提升用戶的在場(chǎng)參與感。因此，對(duì)面向非遺虛擬仿真的結(jié)構(gòu)仿真，應(yīng)當(dāng)結(jié)合技藝操作行為，以人-物-場(chǎng)景的多維視角為結(jié)構(gòu)實(shí)體及虛擬仿真場(chǎng)景下的可操作實(shí)體提供可供性，將有助于用戶快速、自然地獲取嵌入信息。

5.3 信息設(shè)計(jì)層可供性設(shè)計(jì)原則

1）表征引導(dǎo)信息：從認(rèn)知敘事的角度看，非遺界面信息設(shè)計(jì)是對(duì)文化信息的敘事進(jìn)行解碼、重新組織創(chuàng)造，以此實(shí)現(xiàn)文化的認(rèn)知轉(zhuǎn)譯與情感介入[21]。博物館非遺虛擬仿真的信息設(shè)計(jì)層設(shè)計(jì)原則可以從表征引導(dǎo)信息與情境反饋信息著手設(shè)計(jì)，其中表征引導(dǎo)信息包括界面常駐基本模塊導(dǎo)航圖標(biāo)、文字等，以弱交互性的靜態(tài)信息呈現(xiàn)基本的功能架構(gòu)。界面常駐UI元素的高頻使用打破浸入式體驗(yàn)，因此在常駐表征引導(dǎo)信息設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)更多地考慮仿真界面的簡(jiǎn)潔、通過擬物化模擬仿真實(shí)體嵌入場(chǎng)景，并轉(zhuǎn)化為情境反饋信息，從而隱喻功能表征信息，維持在場(chǎng)沉浸感。

2）情境反饋信息：即在場(chǎng)景化背景下，基于用戶操作行為的即時(shí)動(dòng)態(tài)反饋信息。在非遺虛擬仿真的交互設(shè)計(jì)中，可以借助敘事非遺技藝操作模式與用戶認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，以提供實(shí)體結(jié)構(gòu)可操作的可供性引導(dǎo)、線性教學(xué)流程引導(dǎo)、場(chǎng)域?qū)Ш揭龑?dǎo)等，完成場(chǎng)景化仿真物與用戶產(chǎn)生的認(rèn)知事件與情感互動(dòng)等非物質(zhì)信息的交流與時(shí)空耦合。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)手柄設(shè)備等物理觸發(fā)控件固有的刺激-反饋模式可以有效地調(diào)動(dòng)視覺與觸覺反饋，在隱藏組織相關(guān)信息的同時(shí)，采用觸感判定操作的效果反饋，培養(yǎng)模擬非遺工藝動(dòng)作的規(guī)范性。

5.4 文化氛圍層可供性設(shè)計(jì)策略

1）視覺元素非遺化：通過對(duì)文化審美意識(shí)、行為習(xí)慣等自然融入虛擬系統(tǒng)的視覺表達(dá)、交互設(shè)計(jì)與場(chǎng)景意向構(gòu)建中進(jìn)而達(dá)到傳統(tǒng)文化的轉(zhuǎn)譯創(chuàng)新，提升文化體驗(yàn)感[22]。其映射于虛擬仿真文化氛圍層可供性設(shè)計(jì)中主要包括物質(zhì)層轉(zhuǎn)譯的視覺元素非遺化與行為層轉(zhuǎn)譯的場(chǎng)景交互層可供性（場(chǎng)景交互層可供性同上文，具體不再贅述），共同推進(jìn)虛擬仿真視覺層面的文化轉(zhuǎn)譯。視覺元素非遺化可以基于表征引導(dǎo)與情境反饋信息進(jìn)行特異性設(shè)計(jì)，以文化視覺層的色彩、形態(tài)與質(zhì)感等對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)圖案進(jìn)行元素提取與設(shè)計(jì)重構(gòu)，如界面導(dǎo)航標(biāo)簽、圖表等；以情境意象層的場(chǎng)域、時(shí)空與交互行為等進(jìn)行結(jié)構(gòu)，提煉符合用戶操作行為反饋的信息元素，比如流程導(dǎo)航、操作提醒等。此外，在視覺元素的編碼重構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)注意視覺元素內(nèi)容的可讀性與客觀對(duì)象的簡(jiǎn)易抽象化表達(dá)[23]，原始繁復(fù)的非遺元素調(diào)動(dòng)用戶長(zhǎng)時(shí)記憶，不利于用戶的快速直接感知，造成用戶認(rèn)知負(fù)荷。因此，在虛擬仿真視覺元素非遺化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)基于信息設(shè)計(jì)層，從表征的視覺元素與情境的反饋元素進(jìn)行元素的抽象仿真，簡(jiǎn)化原始非遺圖案元素，過濾無(wú)用元素從而有助于降低認(rèn)知負(fù)荷，輔助用戶文化認(rèn)知。

2）聽覺媒介沉浸化：在面向博物館非遺虛擬仿真的文化氛圍層可供性設(shè)計(jì)時(shí)，為了更好的營(yíng)造用戶沉浸式氛圍體驗(yàn)感，同時(shí)還應(yīng)該從聽覺媒介視角觸發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。聽覺作為視覺以外最主要的感官通道，其聲音媒介更易被用戶直接感知[24]。非遺虛擬仿真聽覺媒介沉浸化主要包括操作反饋聽覺與環(huán)境氛圍聽覺，其中操作反饋聽覺主要指包括信息設(shè)計(jì)層的信息操作反饋提示音與物理交互層的媒介操作交互聽覺反饋，由于信息視覺元素與場(chǎng)景內(nèi)實(shí)體媒介均由現(xiàn)實(shí)媒介仿真，因此其聽覺通道亦可以現(xiàn)實(shí)媒介操作聽覺意象而衍生，形成聽覺虛擬的一致性；環(huán)境氛圍聽覺主要以空間音樂烘托為主，包括不同場(chǎng)景畫面背景音樂，通過對(duì)虛擬仿真不同情節(jié)的操作內(nèi)容進(jìn)行文化解讀，匹配合適的氛圍曲調(diào)，引導(dǎo)用戶走入非遺情境。

6 以廣彩瓷技藝體驗(yàn)的虛擬仿真設(shè)計(jì)實(shí)踐

廣彩瓷作為嶺南地區(qū)特色非遺，蘊(yùn)含豐富的文化內(nèi)涵與傳承價(jià)值，逐漸被眾多設(shè)計(jì)師、院校與機(jī)構(gòu)所重視。本研究以廣彩瓷技藝教學(xué)為例，基于可供性理論與相應(yīng)的虛擬仿真系統(tǒng)可供性設(shè)計(jì)原則開始設(shè)計(jì)實(shí)踐。

在功能結(jié)構(gòu)層面，通過收集廣彩瓷案例，編碼其器型、斗方、錦地圖案等構(gòu)建廣彩瓷可視化數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)通過建模工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化，仿真真實(shí)傳承人廣彩瓷工藝教學(xué)場(chǎng)景流程，以主線任務(wù)與自由支線任務(wù)側(cè)重不同教學(xué)內(nèi)容的傳授，基于技藝制定的線性定制流程策略，構(gòu)建廣彩瓷在線定制系統(tǒng)的定制流程框架，盡可能地模擬現(xiàn)實(shí)情境打造虛擬沉浸式學(xué)習(xí)基調(diào)，見圖4。

在場(chǎng)景交互層面，通過對(duì)外銷瓷廣彩瓷貿(mào)易出口重點(diǎn)場(chǎng)所十三行博物館與廣彩瓷燒制工坊進(jìn)行真實(shí)空間仿真，場(chǎng)景代入用戶領(lǐng)略廣彩歷史文化與民族情懷，同時(shí)對(duì)空間場(chǎng)景內(nèi)的實(shí)體及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真，模擬仿真廣彩制作的拉坯機(jī)及其可旋轉(zhuǎn)的屬性結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)實(shí)體與結(jié)構(gòu)的仿真，當(dāng)用戶操作廣彩瓷模型時(shí)，將促發(fā)拉坯機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)場(chǎng)景內(nèi)廣彩瓷模型的制作仿真了現(xiàn)實(shí)中瓷器模型通過手法拉坯的生成路徑，基于模型的實(shí)體與結(jié)構(gòu)仿真，提升用戶定制的參與感，逐漸促進(jìn)感知信息到抽象概念的形成；通過對(duì)知識(shí)庫(kù)的隱喻理解與廣彩瓷文化知識(shí)分類，仿真書桌與典籍實(shí)體，以典籍的分類作為知識(shí)內(nèi)容的導(dǎo)航，界面元素與場(chǎng)景的融合更加富有代入感，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景交互；點(diǎn)擊查看具體知識(shí)分類時(shí)，典籍會(huì)播放動(dòng)畫自動(dòng)展開相關(guān)分類下的知識(shí)內(nèi)容，通過仿真點(diǎn)擊翻閱的結(jié)構(gòu)，符合用戶操作認(rèn)知而促進(jìn)可供性的獲取，見圖5。

在信息設(shè)計(jì)層面，通過定制核心元素的新手引導(dǎo)，針對(duì)定制內(nèi)容與相關(guān)操作可供性進(jìn)行分析，提取出用戶定制前所需的內(nèi)容，設(shè)定新手引導(dǎo)內(nèi)容，包括廣彩瓷造型、花式、圖案等，同時(shí)對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行具體的文字說明，以及相關(guān)快速完成新手引導(dǎo)、跳轉(zhuǎn)查看更多文化知識(shí)的路口，滿足認(rèn)知可供性需求；以3D模型的角度切換，用戶以上帝視角認(rèn)知信息內(nèi)容，強(qiáng)化模型可操作的物理可供性；同時(shí)以目標(biāo)導(dǎo)向凸顯核心功能路徑，具體表現(xiàn)為核心功能的入口、推動(dòng)定制進(jìn)程的操作按鈕等視覺突出，以及弱化界面元素的負(fù)荷干擾，如文化信息內(nèi)容介紹等，同時(shí)強(qiáng)化區(qū)分元素的選中/未選中狀態(tài)，減少認(rèn)知成本，營(yíng)造心流操作體驗(yàn)。并通過情境化反饋信息輔助用戶定制操作，通過引導(dǎo)流程指示3D模型可切換視角觀看及模型長(zhǎng)按選中可實(shí)現(xiàn)造型調(diào)整。其次當(dāng)用戶進(jìn)行廣彩模型調(diào)整時(shí)，以直觀的操作引導(dǎo)與反饋融入行為路徑上，如當(dāng)用戶長(zhǎng)按模型時(shí)，出現(xiàn)模型可調(diào)整范圍區(qū)間，當(dāng)用戶進(jìn)行高級(jí)定制，切換元素內(nèi)容時(shí)，選中模型部分高亮色彩突出，指導(dǎo)具體的定制，見圖6。

在文化氛圍層面，通過對(duì)廣彩瓷在線定制系統(tǒng)的分析，面向移動(dòng)端的廣彩瓷定制場(chǎng)景提出了基于視覺、聽覺與觸覺層面的設(shè)計(jì)路徑。在視覺層面，提出將廣彩瓷經(jīng)典的傳統(tǒng)文案用于設(shè)計(jì)中，根據(jù)代表性圖像符號(hào)的隱喻匹配相應(yīng)的界面功能控件與裝飾元素，提煉出視覺非遺化元素融入廣彩瓷在線定制系統(tǒng)場(chǎng)景中，并與物理層面場(chǎng)景相互促進(jìn)，使廣大用戶可通過界面體驗(yàn)來形成文化沉浸感。視覺元素設(shè)計(jì)風(fēng)格以扁平化為主，通過對(duì)廣彩瓷斗方的視覺元素提取，融入作者對(duì)廣彩瓷文化的主觀理解與認(rèn)知，繪制出一系列符合廣彩瓷在線定制系統(tǒng)的視覺圖案、圖形表等。此外，在聽覺層面，通過引入聲音元素，包括定制系統(tǒng)背景音、交互操作音與反饋音等，以音樂輔助用戶進(jìn)入在線定制系統(tǒng)的虛擬仿真情境，見圖7。

圖4 功能結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)

圖5 場(chǎng)景交互層設(shè)計(jì)

圖6 信息設(shè)計(jì)層設(shè)計(jì)

圖7 文化氛圍層設(shè)計(jì)

7 結(jié)語(yǔ)

博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)作為面向大眾參與學(xué)習(xí)的在線開放資源，目前多數(shù)注重仿真內(nèi)容的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，通過模擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景為非遺教習(xí)傳承提供環(huán)境基礎(chǔ)，然而技術(shù)為主的非遺教學(xué)功能再現(xiàn)缺少用戶文化交互體驗(yàn)的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)考量，脫離文化語(yǔ)境，造成用戶非遺虛擬仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的文化體驗(yàn)感差、認(rèn)知負(fù)荷高，同時(shí)缺乏相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。因此，該研究基于可供性理論提出博物館非遺虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)的架構(gòu)與原則，較好地為構(gòu)建博物館非遺虛擬仿真的文化交互體驗(yàn)提供可行性參考，以便設(shè)計(jì)更具沉浸性與實(shí)用性的非遺虛擬仿真系統(tǒng)，提升用戶文化認(rèn)知體驗(yàn)。

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Affordance-based Virtual Simulation Design of Intangible Cultural Heritage in Museum

JI Yi, MA Ming, LU Shi-zhu, WANG Jing-jing, HAN Ming-yu

(Guangdong University of Technology, Guangzhou 510000, China)

The work aims to explore the virtual simulation design method of intangible cultural heritage (ICH) in museum from the perspective of affordance. Firstly, the current situation of the ICH virtual simulation system in museum was summarized and the theory of affordance and its application were sorted out and refined to propose the significance of applying affordance to the virtual simulation of ICH.Secondly, by analyzing the problems in the virtual simulation design of ICH in museum from the perspective of affordance, the opportunities and significance of introducing the affordance into the virtual simulation system were put forward. Finally, by analyzing the characteristics of affordance design nodes of ICH virtual simulation system, the design method of ICH virtual simulation system in museum based on the theory of affordance was constructed combined with the previous research and then the design practice and feasibility verification were carried out with the virtual simulation system of the Cantonese Porcelain as an example. In the work, combined with the theory of affor-dance, the design of ICH virtual simulation system in museum based on affordance can be divided into four layers: functional structure, scene interaction, information design and cultural atmosphere. Accordingly, the design principles are proposed, including database construction of explicit knowledge and visualization teaching of tacit knowledge, space simulation, physical simulation and structural simulation, representation guidance information and situational feedback, intangible visual elements and immersive auditory medium, which forms a design method for ICH virtual simulation system in museum and provides reference for the design of ICH virtual simulation system to build a natural interactive experience.

affordance; ICH virtual simulation; system design; museum

TB472

A

1001-3563(2023)14-0450-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.14.051

2023–02–16

教育部人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目（20YJA760031）

紀(jì)毅（1979—），男，博士生，副教授，主要研究方向?yàn)榻换ピO(shè)計(jì)、交互藝術(shù)與體驗(yàn)設(shè)計(jì)。

馬明（1998—），男，碩士生，主攻用戶體驗(yàn)與交互設(shè)計(jì)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)教育。

責(zé)任編輯：陳作