基于虛擬現(xiàn)實(shí)的岳州窯施釉工藝仿真訓(xùn)練研究

摘要本文研究了傳統(tǒng)施釉工藝的仿真設(shè)計(jì)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)平臺(tái)Unreal Engine5開發(fā)交互式體驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)造了一個(gè)沉浸式的仿真訓(xùn)練平臺(tái)，用戶能夠在該平臺(tái)的模擬環(huán)境中實(shí)踐施釉工序，高效積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這種創(chuàng)新的訓(xùn)練模式為傳統(tǒng)工藝實(shí)踐注入了新的活力，使施釉的學(xué)習(xí)過程變得更加直觀、高效。

關(guān)鍵詞虛擬現(xiàn)實(shí)；岳州窯；施釉

本文借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探討了岳州窯施釉工藝的傳承，旨在創(chuàng)建一個(gè)集理論教學(xué)、實(shí)踐操作、個(gè)性化學(xué)習(xí)于一體的交互式訓(xùn)練平臺(tái)，降低了學(xué)習(xí)門檻，提高了教學(xué)效率，為中國(guó)傳統(tǒng)工藝的現(xiàn)代化傳播與文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新的思路。

1岳州窯施釉工藝的傳承難題

1.1師徒傳承與系統(tǒng)學(xué)習(xí)

岳州窯施釉工藝目前缺乏系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)方式，傳統(tǒng)的師徒傳授方式受限于師傅個(gè)人時(shí)間和教學(xué)能力，在知識(shí)傳遞效率與廣度上有局限性，缺乏統(tǒng)一的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和體系，影響了初學(xué)者對(duì)施釉工藝深層次的理解，對(duì)其構(gòu)成了較高的技術(shù)準(zhǔn)入門檻。

1.2物質(zhì)資源與環(huán)境限制

施釉工藝對(duì)環(huán)境條件有嚴(yán)格要求，如穩(wěn)定的溫度和濕度，施釉過程中合適的溫度范圍為20 ℃～30 ℃，這樣可以確保釉漿的流動(dòng)性和適當(dāng)粘度，濕度的控制也同樣重要，適宜的濕度有助于釉漿在陶瓷坯體上均勻分布，防止過快干燥導(dǎo)致釉層缺陷，但這些條件在實(shí)際操作中難以精確控制，同時(shí)由于材料和工具的成本較高、供應(yīng)鏈的地域差異以及環(huán)境維護(hù)和運(yùn)營(yíng)的費(fèi)用等原因都增加了學(xué)習(xí)者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。此外，季節(jié)和氣候的變化也會(huì)影響施釉過程的穩(wěn)定性和最終產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)一步加大了初學(xué)者的訓(xùn)練成本。

1.3心理壓力與安全因素

初學(xué)者在接觸岳州窯施釉工藝時(shí)，常因?qū)妓嚥皇炀毢蛯?duì)失敗的擔(dān)憂形成較大的心理壓力，造成較高的出錯(cuò)率，同時(shí)施釉過程中涉及許多高溫操作和化學(xué)品使用，如處理不當(dāng)可能會(huì)引發(fā)安全事故，對(duì)初學(xué)者構(gòu)成潛在的身體傷害風(fēng)險(xiǎn)。

2現(xiàn)有的傳統(tǒng)工藝仿真訓(xùn)練方法

為解決上述工藝傳承中的難題，人們開始使用數(shù)字化的仿真訓(xùn)練來輔助初學(xué)者進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)，Workbench VR就是一款專門設(shè)計(jì)用于教授木工技藝的概念性虛擬現(xiàn)實(shí)程序，它通過提供一個(gè)沉浸式的虛擬環(huán)境使初學(xué)者能夠安全、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行木工設(shè)計(jì)和制作。利用VR技術(shù)初學(xué)者可以在三維空間中直觀地操作工具、材料設(shè)計(jì)和評(píng)估木工項(xiàng)目，同時(shí)獲得即時(shí)反饋和逐步指導(dǎo)，這種互動(dòng)式學(xué)習(xí)不僅降低了學(xué)習(xí)成本，還提高了教學(xué)的可行性和效率，促進(jìn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)、跨學(xué)科技能的發(fā)展和全球協(xié)作，增強(qiáng)了初學(xué)者對(duì)木工技藝的理解和掌握，但仍存在一些不足之處。Workbench VR缺乏對(duì)初學(xué)者友好的直觀指導(dǎo)和逐步學(xué)習(xí)的過程，這導(dǎo)致學(xué)習(xí)難度較高，同時(shí)該程序還沒有完全整合高級(jí)的物理模擬，例如木材的變形、應(yīng)力分布等復(fù)雜行為，缺乏對(duì)真實(shí)世界木工設(shè)計(jì)的模擬。

針對(duì)現(xiàn)有仿真訓(xùn)練平臺(tái)的不足，筆者決定采用Unreal Engine 5（UE5）來構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)的岳州窯施釉工藝仿真訓(xùn)練平臺(tái)，UE5提供了更高級(jí)的圖形渲染能力和物理模擬，能夠創(chuàng)建更為逼真的虛擬環(huán)境和材料交互效果，UE5支持大型開放世界的創(chuàng)建，這為模擬整個(gè)岳州窯施釉工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)提供了可能性，可以更真實(shí)地模擬施釉過程中的釉料流動(dòng)、干燥和燒制過程，以及最終成品的質(zhì)感和顏色變化，為初學(xué)者提供更為全面和深入的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3基于虛擬現(xiàn)實(shí)的岳州窯施釉工藝仿真訓(xùn)練的研究意義

3.1貫通理論與實(shí)踐

岳州窯的工藝流程復(fù)雜且精細(xì)，包括但不限于捺水、蕩釉、吹釉等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本研究通過系統(tǒng)化的方式呈現(xiàn)這些工藝步驟來幫助初學(xué)者形成清晰的工藝流程框架，使其能夠在沒有直接接觸實(shí)際材料和工具的情況下對(duì)陶瓷施釉的理論知識(shí)和實(shí)踐技巧有一個(gè)全面地理解。通過這種理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，初學(xué)者能夠深入領(lǐng)悟并應(yīng)用岳州窯施釉工藝，為日后的實(shí)際操作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2強(qiáng)化傳承與創(chuàng)新

本研究旨在激發(fā)傳統(tǒng)工藝在現(xiàn)代社會(huì)中的新活力，為初學(xué)者提供一個(gè)無障礙、高效且具有吸引力的學(xué)習(xí)環(huán)境，吸引更多年輕人參與到傳統(tǒng)工藝的傳承與發(fā)展中，此外本研究還致力于提升公眾對(duì)傳統(tǒng)工藝價(jià)值的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)社會(huì)對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)的參與支持，推動(dòng)傳統(tǒng)工藝在當(dāng)代社會(huì)的持續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新。

4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與岳州窯施釉工藝的仿真設(shè)計(jì)實(shí)踐

4.1確定虛擬仿真設(shè)計(jì)的原則

在岳州窯遺址和相關(guān)博物館進(jìn)行的調(diào)研以及對(duì)岳州窯工匠藝人的訪談中，筆者深入了解到岳州窯施釉工藝的傳承狀況，包括其對(duì)傳統(tǒng)技藝的保護(hù)和現(xiàn)代的應(yīng)用實(shí)踐。筆者基于原始數(shù)據(jù)編寫了岳州窯施釉工藝的具體技術(shù)流程，包括原料選擇、釉料配制、施釉技巧等。研究發(fā)現(xiàn)，岳州窯施釉工藝的主要方法有捺水、蕩釉、吹釉、蘸釉、澆釉、促釉、補(bǔ)釉、清足等步驟，這些步驟共同構(gòu)成了一個(gè)完整的施釉工藝流程，每一個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)最終施釉的質(zhì)量和美感起著至關(guān)重要的作用。為了使這項(xiàng)傳統(tǒng)技藝的學(xué)習(xí)更加直觀和便捷，筆者明確了利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來仿真岳州窯施釉工藝的設(shè)計(jì)原則，具體為以下幾個(gè)方面：首先，設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)程序的關(guān)鍵任務(wù)是數(shù)字化岳州窯施釉工藝，內(nèi)容涵蓋原料選擇、釉料配制、施釉技巧等；其次，運(yùn)用3D建模和動(dòng)作捕捉技術(shù)設(shè)計(jì)交互動(dòng)作，確保虛擬施釉逼真；再者，界面設(shè)計(jì)注重直觀性和手勢(shì)控制，簡(jiǎn)化用戶操作，使其普適易用；最后，運(yùn)用多語(yǔ)言和個(gè)性化指南提升可訪問性，構(gòu)建一個(gè)所有人都能享用的教學(xué)性平臺(tái)，讓岳州窯的精湛工藝得以跨越時(shí)空的限制。

4.2施釉工藝流程的數(shù)字化呈現(xiàn)

筆者利用UE5實(shí)現(xiàn)了岳州窯施釉工藝流程的數(shù)字化呈現(xiàn)，通過3D建模軟件（如Autodesk Maya或Blender）構(gòu)建了岳州窯瓷器及其施釉工藝的精確數(shù)字模型。在仿真訓(xùn)練程序中，用戶將使用高度仿真的數(shù)字化原材料模型，這些模型不僅涉及了瓷器的外形與尺寸，還包括陶土的紋理和釉料的顏色。在岳州窯施釉工藝的虛擬仿真訓(xùn)練中，模擬釉料的真實(shí)效果尤為重要，通過Chaos物理引擎我們模擬了釉料的流動(dòng)和固化過程，把施釉的每個(gè)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化為精細(xì)的數(shù)字形態(tài)，將傳統(tǒng)工藝中的時(shí)間、溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)換成仿真程序內(nèi)的數(shù)字模擬，確保了與現(xiàn)實(shí)世界中物理特性的一致性。利用材質(zhì)系統(tǒng)和渲染技術(shù)（如NVIDIA的RTX實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)）實(shí)現(xiàn)逼真的視覺效果，以確保仿真訓(xùn)練的真實(shí)性。為了增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，我們對(duì)操作界面進(jìn)行直觀的視覺設(shè)計(jì)，采用清晰的指向性箭頭圖標(biāo)提示用戶進(jìn)行工藝流程操作，這種互動(dòng)設(shè)計(jì)不僅優(yōu)化了操作流程，而且通過模擬真實(shí)世界的物理特性使得施釉過程在虛擬環(huán)境中栩栩如生。利用虛擬現(xiàn)實(shí)中的數(shù)據(jù)分析工具（如Tableau或Power BI）對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化分析，有助于幫助用戶理解施釉過程中的每個(gè)細(xì)節(jié)，確保用戶能夠感受到與實(shí)際操作相仿的體驗(yàn)。該流程不僅確保了虛擬體驗(yàn)的真實(shí)性和可玩性，而且為傳統(tǒng)工藝的傳承與創(chuàng)新提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，通過這種方式我們能夠?yàn)橛脩籼峁┮粋€(gè)無障礙、高效且富有吸引力的仿真訓(xùn)練環(huán)境，同時(shí)推動(dòng)傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代科技的深度融合。

4.3交互式學(xué)習(xí)與仿真體驗(yàn)

筆者通過與工匠的交流深入了解到工藝的實(shí)際操作和傳統(tǒng)技藝的傳承情況，基于這些資料，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將徹底革新岳州窯施釉工藝的教學(xué)模式，以下是實(shí)現(xiàn)交互式學(xué)習(xí)和仿真體驗(yàn)的詳細(xì)論述。

4.3.1交互式學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)

（1）虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)搭建

本研究通過Unity3D或Unreal Engine5等專業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)平臺(tái)構(gòu)建了一個(gè)高度交互式的虛擬仿真環(huán)境，在這個(gè)沉浸式的三維空間中，用戶不僅能夠通過直觀的操作界面和動(dòng)態(tài)的視覺效果獲得與現(xiàn)實(shí)世界中施釉過程幾乎一致的體驗(yàn)，還能夠通過平臺(tái)提供的豐富工具和功能進(jìn)行個(gè)性化探索和實(shí)踐。從模擬釉料的調(diào)配、施釉技巧的練習(xí)到對(duì)瓷器進(jìn)行細(xì)節(jié)上的打磨和修飾，每一個(gè)環(huán)節(jié)都被精心設(shè)計(jì)，確保用戶能夠在虛擬環(huán)境中深入理解并掌握岳州窯施釉工藝的精髓。

（2）集成真人演示視頻

本研究通過虛擬仿真平臺(tái)集成了高清真人陶藝師傅演示視頻，為用戶提供了一個(gè)全面、直觀且互動(dòng)的學(xué)習(xí)途徑，視頻從多個(gè)角度詳細(xì)展示了施釉的每個(gè)步驟，包括陶土準(zhǔn)備、工具使用和釉料處理，使用戶能夠細(xì)致觀察到每個(gè)動(dòng)作的細(xì)節(jié)，視頻不僅傳授技藝，還深入介紹了岳州窯施釉工藝的文化和歷史背景，通過工匠的講解，用戶能夠領(lǐng)會(huì)到傳統(tǒng)工藝的深層價(jià)值，這種集成視頻的方法極大地豐富了學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)了岳州窯施釉工藝的傳承與普及，為傳統(tǒng)工藝的現(xiàn)代化教學(xué)提供了新的思路。

（3）自由學(xué)習(xí)模式

平臺(tái)設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)模式和自由模式以適應(yīng)不同學(xué)習(xí)階段和風(fēng)格的需求，學(xué)習(xí)模式引導(dǎo)用戶按照既定步驟進(jìn)行操作，而自由模式則鼓勵(lì)用戶發(fā)揮創(chuàng)造力，自主探索施釉工藝的多樣性。用戶能夠在虛擬環(huán)境中自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度，系統(tǒng)提供的操作提示和實(shí)時(shí)反饋確保了用戶能夠準(zhǔn)確掌握施釉技巧。

4.3.2仿真體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)

（1）多元化學(xué)習(xí)內(nèi)容

平臺(tái)提供三種不同器型的瓷器：杯、壺、碗，用戶根據(jù)自己的喜好選擇器型，平臺(tái)在用戶選擇器型后提供施釉步驟指導(dǎo)，用戶可以按照提示進(jìn)行學(xué)習(xí)。平臺(tái)允許用戶自定義釉料的顏色、圖案和風(fēng)格，可以混合不同的釉料創(chuàng)造出個(gè)性化的釉色，同時(shí)釉料的混合有比例范圍，超過范圍的調(diào)制將會(huì)失敗，當(dāng)原料添加值在合理區(qū)間時(shí)釉料將調(diào)制成功，平臺(tái)鼓勵(lì)用戶采用浸釉、點(diǎn)釉等自由施釉方式探索自己的施釉風(fēng)格。

（2）交互式施釉教程

開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)中的交互式教程讓用戶能夠通過手柄或手勢(shì)跟蹤設(shè)備（如Oculus Touch或HTC Vive控制器）學(xué)習(xí)施釉技術(shù)，當(dāng)用戶進(jìn)入點(diǎn)釉環(huán)節(jié)，在其所選的瓷器部位動(dòng)態(tài)展示一個(gè)圓圈標(biāo)記，幫助用戶精確地定位施釉點(diǎn)。隨著用戶的操作，平臺(tái)會(huì)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，模擬釉料在瓷器表面的流動(dòng)和覆蓋效果，確保施釉過程的視覺效果真實(shí)又具有教育意義，用戶完成點(diǎn)釉動(dòng)作后平臺(tái)將在施釉未完成或有瑕疵的地方顯示圖標(biāo)，用戶需要在提示位置進(jìn)行操作，完成施釉后平臺(tái)會(huì)在瓷器底部需要特別關(guān)注和打磨的區(qū)域進(jìn)行明確標(biāo)示，鼓勵(lì)用戶模擬現(xiàn)實(shí)世界中的操作在這個(gè)特定區(qū)域進(jìn)行拋光操作，即時(shí)的視覺反饋不僅讓用戶感受到自己工作的成果，也加深了他們對(duì)施釉工藝的理解，降低在真實(shí)操作中的失誤率。

（3）學(xué)習(xí)成果記錄與社區(qū)交流

用戶的訓(xùn)練進(jìn)度和成果被記錄，可以隨時(shí)回看操作過程，平臺(tái)會(huì)評(píng)估用戶的作品，指出問題并提供改進(jìn)建議。此外，通過構(gòu)建社區(qū)交流平臺(tái)，用戶可以分享作品、交流反饋，促進(jìn)其知識(shí)和技能的增長(zhǎng)。

5結(jié)語(yǔ)

本文研究了利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行傳統(tǒng)施釉工藝的仿真設(shè)計(jì)，向大眾傳播了具體的工藝知識(shí)，提高了學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)了文化自信，為岳州窯施釉工藝的傳承與發(fā)展帶來了新的生機(jī)與活力，然而在將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)手工藝教學(xué)領(lǐng)域時(shí)，我們?nèi)孕杳鎸?duì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)、用戶適應(yīng)性以及文化內(nèi)容準(zhǔn)確性等方面的挑戰(zhàn)。未來的工作將集中在優(yōu)化虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，確保教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)確傳達(dá)并探索更有效的用戶參與策略，確保岳州窯施釉工藝的教學(xué)和普及工作能夠持續(xù)發(fā)展，同時(shí)維護(hù)其文化的真實(shí)性和活力。

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