基于AR/VR技術(shù)的蜀繡沉浸式體驗設(shè)計與開發(fā)研究

一、蜀繡文化與AR/VR技術(shù)概述

（一）蜀繡的歷史與藝術(shù)特征

“蜀繡是以成都為中心的川西平原一帶刺繡產(chǎn)品的總稱，因川西地區(qū)古稱為‘蜀’，蜀繡由此而得名”]。蜀繡在漢代開始興盛，憑借巴蜀地區(qū)豐富的蠶桑資源和精湛的織繡技藝，成為皇家貢品和貴族喜愛的藝術(shù)珍品。唐宋時期，蜀繡迎來了發(fā)展的黃金時代，其工藝更加成熟，作品在宮廷、民間廣泛流行，成為文化交流的重要載體。明清時期，蜀繡的題材更加多樣，藝術(shù)風(fēng)格更加豐富，不僅是實用性的紡織品，更成為表達中華文化的重要藝術(shù)形式。近年來，蜀繡被列為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，在傳統(tǒng)工藝傳承的基礎(chǔ)上融入現(xiàn)代創(chuàng)意，煥發(fā)新的生命力。

“蜀繡在刺繡工藝和制作題材上具有極大的包容性，兼容并蓄，匯聚各地刺繡之精華?！?]主要表現(xiàn)為針法精細、色彩鮮艷和紋樣豐富。其刺繡工藝多達十幾種針法，尤以“劈絲”技藝聞名，繡線纖細如發(fā)，針腳排列細膩，層次分明，能生動表現(xiàn)出繡品的立體感和紋理。蜀繡的色彩搭配注重漸變與和諧，以鮮明的對比和層次展現(xiàn)自然的美感。其題材涵蓋花鳥蟲魚、山水人物及歷史故事，尤其以龍鳳、牡丹等吉祥圖案最為經(jīng)典，不僅體現(xiàn)了中華傳統(tǒng)美學(xué)，也承載了巴蜀文化的深厚內(nèi)涵。蜀繡無論是作為實用品還是藝術(shù)品，均展現(xiàn)了精湛的工藝和文化的意蘊，是中國刺繡藝術(shù)的重要代表之一。

（二）AR/VR技術(shù)的原理與發(fā)展概況

增強現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)是近年來發(fā)展迅速的數(shù)字技術(shù)，它們通過先進的硬件設(shè)備和算法為用戶提供沉浸式體驗?！霸鰪姮F(xiàn)實是將虛擬數(shù)字信息疊加在現(xiàn)實世界中，是虛實的結(jié)合；并且現(xiàn)實中的交互行為可以與虛擬信息產(chǎn)生互動。在即時場景與數(shù)字信息進行疊加的同時產(chǎn)生緊密的關(guān)聯(lián)。”[3]“虛擬現(xiàn)實技術(shù)來源于英語VirtualReality，簡稱為VR，近年來已經(jīng)應(yīng)用在工作與生活中，能夠有效模擬真實環(huán)境，帶給用戶足夠真實的體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特點是感知性、交互性、沉浸性。”[4]

近年來，隨著硬件性能的提升和算法的優(yōu)化，AR/VR技術(shù)在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于教育、文娛、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域。AR技術(shù)經(jīng)歷了從簡單的增強顯示到復(fù)雜交互式場景的演進，結(jié)合人工智能和云計算等新興技術(shù)，提升了虛擬信息的交互性和智能化水平。VR技術(shù)則從早期的靜態(tài)虛擬場景發(fā)展到支持多人實時互動的動態(tài)虛擬空間，尤其在游戲和仿真訓(xùn)練中表現(xiàn)突出。未來，隨著5G網(wǎng)絡(luò)和低延遲技術(shù)的普及，AR/VR技術(shù)將在更廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮潛力，為數(shù)字化社會的建設(shè)提供新的方向和可能。

（三）AR/VR技術(shù)在非遺保護中的應(yīng)用

AR（增強現(xiàn)實）和VR（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護中發(fā)揮著重要作用，特別是在動態(tài)展示、沉浸體驗和交互學(xué)習(xí)方面。這些技術(shù)突破了傳統(tǒng)保護和展示的局限，通過數(shù)字化的形式將非遺文化以全新的方式呈現(xiàn)。

例如，AR技術(shù)可將非遺文化與現(xiàn)實場景融合，疊加工藝細節(jié)和文化解說，讓用戶在真實場景中體驗非遺魅力；VR技術(shù)則通過虛擬構(gòu)建非遺場景，如手工藝制作過程或傳統(tǒng)節(jié)慶活動的復(fù)原，讓用戶置身其中，感受非遺的文化氛圍。通過這些手段，非遺內(nèi)容不僅得到了高保真的保存，還實現(xiàn)了多感官、多維度的傳播，有效提升了公眾的參與感和非遺文化的傳播力。

AR/VR技術(shù)在非遺教育與傳承中同樣有著重要作用，通過AR交互式學(xué)習(xí)平臺，可以動態(tài)演示復(fù)雜工藝步驟，如刺繡的針法或陶器的制作過程，幫助學(xué)習(xí)者快速掌握技能。VR技術(shù)則為非遺技藝的學(xué)習(xí)者提供沉浸式教學(xué)環(huán)境，如在虛擬課堂中體驗傳統(tǒng)舞蹈或音樂表演，增強學(xué)習(xí)效果。同時，這些技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于非遺展覽中，如虛擬博物館或在線展覽，打破了時間和空間的限制，讓更多人能夠隨時隨地了解非遺文化。未來，隨著技術(shù)的不斷進步，AR/VR將在非遺保護中進一步實現(xiàn)數(shù)字化與文化的深度融合，助力非遺文化的可持續(xù)傳承和全球傳播。

二、蜀繡沉浸式體驗的設(shè)計理念與方法

（一）沉浸式體驗的設(shè)計理論與框架

沉浸式體驗的設(shè)計基于心理學(xué)、交互設(shè)計和感官科學(xué)等多學(xué)科理論，其核心在于通過感官刺激和情感共鳴，使用戶全身心投入虛擬或增強的場景之中。沉浸感的實現(xiàn)主要依賴三個關(guān)鍵要素：沉浸深度、交互性和臨場感。沉浸深度是指場景設(shè)計的細致程度，包括視覺、聽覺、觸覺等多感官的綜合刺激，使用戶感受到環(huán)境的真實性和細膩性；交互性強調(diào)用戶在虛擬場景中的自主性和參與性，通過實時響應(yīng)的交互設(shè)計，使用戶能夠主動探索和改變場景；臨場感則指用戶心理上對虛擬環(huán)境的代入感，通過技術(shù)與設(shè)計手段，讓用戶相信自己處于該環(huán)境中。這些要素共同作用，構(gòu)建起沉浸式體驗的核心框架，為用戶帶來身臨其境的感受。

沉浸式體驗的設(shè)計框架通常由技術(shù)支持、內(nèi)容設(shè)計和用戶體驗三大模塊組成。技術(shù)支持主要包括高質(zhì)量的視覺渲染、空間音效和實時交互技術(shù)等。通過敘事性、場景設(shè)計和文化表達，為用戶創(chuàng)造具有深度和意義的體驗是內(nèi)容設(shè)計的關(guān)鍵。在用戶體驗方面，則需要注重界面的友好性、操作的流暢性以及與用戶情感的深度連接?！俺两襟w驗的本質(zhì)即與世界和他人建立聯(lián)系，而不是在它們的旁邊?！盵沉浸式體驗設(shè)計通常以用戶為中心，將多感官融合與情境化敘事相結(jié)合，使虛擬與現(xiàn)實的界限逐漸模糊。隨著AR/VR、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，沉浸式體驗的設(shè)計理論與框架將進一步完善，為教育、文化、娛樂等領(lǐng)域提供更多可能性。

（二）蜀繡文化元素的數(shù)字化提取與表達

蜀繡文化元素的數(shù)字化提取方式是通過現(xiàn)代技術(shù)手段對蜀繡的針法、色彩、圖案以及文化內(nèi)涵進行高精度采集和解析，為后續(xù)的數(shù)字化表達提供基礎(chǔ)。采用高分辨率圖像掃描、三維建模、人工智能識別以及顏色和紋理的數(shù)字化還原。高分辨率掃描能夠捕捉蜀繡作品的細膩針腳和光澤感，三維建模技術(shù)可精準(zhǔn)記錄蜀繡的立體感與空間結(jié)構(gòu)，人工智能算法則通過圖像識別提取不同針法和圖案特征，為數(shù)字化存檔提供標(biāo)準(zhǔn)化和高效化支持。

數(shù)字化提取后的蜀繡文化元素可通過多種形式進行表達與應(yīng)用，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代科技的結(jié)合。可以采用在線虛擬展覽、數(shù)字博物館和圖像存檔，以高精度的視覺展示讓用戶細致感受蜀繡的藝術(shù)價值，同時利用AR/VR技術(shù)將蜀繡工藝過程、歷史故事或文化背景動態(tài)呈現(xiàn)，實現(xiàn)沉浸式交互體驗。例如，通過AR技術(shù)可疊加蜀繡的制作過程于現(xiàn)實場景中，幫助用戶直觀了解針法細節(jié)，或者通過VR技術(shù)構(gòu)建虛擬蜀繡工坊，讓用戶沉浸于巴蜀文化氛圍中進行學(xué)習(xí)與體驗。通過數(shù)字化提取與表達，蜀繡文化不僅能被更好地保存，還能在現(xiàn)代傳播與文化創(chuàng)意中煥發(fā)出新的活力，為傳統(tǒng)非遺文化的可持續(xù)發(fā)展提供新的路徑。

三、基于AR/VR技術(shù)的蜀繡體驗系統(tǒng)設(shè)計

（一）系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

AR/VR蜀繡體驗系統(tǒng)設(shè)計主要由硬件層、技術(shù)層、功能層和用戶層四部分組成，通過多層次架構(gòu)實現(xiàn)蜀繡文化的沉浸式體驗與交互式傳播。硬件層是系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，包括AR眼鏡、VR頭顯設(shè)備、觸控屏、傳感器和計算設(shè)備等，用于支持虛擬場景的呈現(xiàn)和用戶交互的實時響應(yīng)。技術(shù)層為核心支撐，通過三維建模、圖像識別、人工智能算法、渲染技術(shù)和實時交互技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)功能。功能層提供多樣化的蜀繡文化體驗?zāi)K，如工藝展示、場景復(fù)原、學(xué)習(xí)交互以及虛擬設(shè)計等。用戶層則針對不同群體提供定制化內(nèi)容，如面向游客的文化普及模式和面向傳承人的技能學(xué)習(xí)模式。多層架構(gòu)的協(xié)同設(shè)計確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴展性，能夠在教育、展示和文化傳播等場景中廣泛應(yīng)用。

系統(tǒng)的具體設(shè)計圍繞功能模塊展開，強調(diào)蜀繡文化與現(xiàn)代科技的深度融合。在體驗?zāi)K中，用戶可通過VR頭顯進入虛擬蜀繡工作坊，沉浸式感受蜀繡的制作環(huán)境和工藝細節(jié)。通過AR設(shè)備實時疊加蜀繡工藝流程于實景中，觀察針法與色彩的動態(tài)變化。在交互設(shè)計上，系統(tǒng)支持手勢識別和語音指令，用戶可選擇不同圖案或設(shè)計自己的蜀繡作品，并通過模擬制作完成虛擬繡品。整體架構(gòu)設(shè)計不僅實現(xiàn)了蜀繡文化的多維度展示和交互，還為傳統(tǒng)文化的傳承與創(chuàng)新提供了一個數(shù)字化平臺，有效增強了蜀繡的傳播力與影響力。

（二）蜀繡虛擬場景的構(gòu)建方法

蜀繡虛擬場景的構(gòu)建以高保真還原蜀繡文化和沉浸式交互體驗為目標(biāo)，通過多種數(shù)字化技術(shù)對蜀繡工藝、場景和文化元素進行建模和呈現(xiàn)。首先，利用高精度三維建模技術(shù)對蜀繡的針法、紋樣和質(zhì)感進行數(shù)字化重建，通過掃描與紋理捕捉技術(shù)，精準(zhǔn)提取蜀繡作品的細節(jié)特征，如色彩的漸變效果、針腳排列的層次感和繡線的光澤度。在場景構(gòu)建中，借助攝影測量技術(shù)與虛擬環(huán)境設(shè)計，復(fù)原蜀繡制作工坊的真實環(huán)境，包括繡架、繡線、工匠工作臺等關(guān)鍵元素，從而為用戶提供視覺上的沉浸感。

在動態(tài)呈現(xiàn)與交互方面，蜀繡虛擬場景的構(gòu)建強調(diào)實時性與互動性。通過物理引擎與粒子渲染技術(shù)模擬蜀繡的制作過程，如針法的刺繡路徑、繡線的動態(tài)變化，以及成品的光影效果，呈現(xiàn)出工藝的動態(tài)之美。用戶可通過手勢識別或觸控設(shè)備與場景互動，如選擇不同的圖案和顏色，模擬完成一幅虛擬蜀繡作品。此外，場景中融入了語音解說與多媒體展示模塊，用戶可在體驗過程中了解蜀繡的歷史淵源和文化意義。蜀繡虛擬場景不僅能夠?qū)崿F(xiàn)蜀繡文化的數(shù)字化保護與展示，還賦予傳統(tǒng)工藝更多的參與性與傳播價值。

（三）實時交互功能的實現(xiàn)

實時交互功能是基于AR/VR技術(shù)的蜀繡體驗系統(tǒng)的核心模塊，通過結(jié)合多種先進技術(shù)，為用戶提供高度沉浸式和直觀的交互體驗。首先，交互功能的實現(xiàn)依賴于手勢識別、語音識別和觸控技術(shù)等輸入方式，使用戶能夠通過自然的動作或語言直接與虛擬場景中的蜀繡元素互動。例如，通過手勢識別技術(shù)，用戶可以模擬繡針的運動軌跡，體驗不同針法的操作過程。語音識別技術(shù)則支持用戶通過語音指令選擇繡線顏色、紋樣圖案或切換工藝步驟。同時，觸控設(shè)備與控制手柄的結(jié)合，可實現(xiàn)更加精準(zhǔn)的操作，如調(diào)節(jié)針法的力度、角度以及細節(jié)調(diào)整。多樣化的交互方式不僅降低了系統(tǒng)的使用門檻，還增強了用戶的沉浸感與參與度。

實時交互功能的實現(xiàn)需要依靠傳感器、渲染引擎和人工智能算法的協(xié)同工作。傳感器用于捕捉用戶的動作和語音信息，并通過數(shù)據(jù)傳輸實時反饋到系統(tǒng)中。渲染引擎則根據(jù)用戶的操作動態(tài)生成視覺效果，如針法的路徑變化、色彩的疊加效果和虛擬繡品的完成進度。同時，人工智能算法對用戶操作進行實時分析與優(yōu)化，例如識別用戶的操作習(xí)慣并自動推薦合適的圖案或顏色搭配。系統(tǒng)還需要集成多媒體反饋模塊，利用視覺、聽覺和觸覺信號為用戶提供實時反饋，比如顯示操作結(jié)果、播放提示音或通過觸覺設(shè)備模擬針線操作的力反饋。實時交互功能不僅能夠?qū)崿F(xiàn)蜀繡工藝的動態(tài)復(fù)現(xiàn)，還為用戶提供了深度參與和創(chuàng)造的機會，使傳統(tǒng)工藝煥發(fā)出新的生命力。

四、結(jié)論

基于AR/VR技術(shù)的蜀繡體驗系統(tǒng)為傳統(tǒng)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護與傳播提供了一種全新的數(shù)字化路徑，通過系統(tǒng)性架構(gòu)設(shè)計、虛擬場景構(gòu)建和實時交互功能的實現(xiàn)，能夠還原蜀繡的針法工藝、色彩紋樣和文化內(nèi)涵，還通過沉浸式體驗和互動式學(xué)習(xí)方式，增強了用戶對蜀繡文化的理解與興趣。這種技術(shù)與傳統(tǒng)文化的深度融合，突破了時間與空間的限制，將蜀繡從靜態(tài)保護轉(zhuǎn)向動態(tài)展示和參與性傳承，為非遺文化賦予了更多的現(xiàn)代價值。未來，隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，AR/VR技術(shù)將在非遺保護中發(fā)揮更大的潛力，推動傳統(tǒng)文化的全球化傳播和可持續(xù)傳承，為中華優(yōu)秀文化的創(chuàng)新與弘揚注入新的動力。

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作者簡介：李偉，博士，內(nèi)江師范學(xué)院張大千美術(shù)學(xué)院講師。研究方向：藝術(shù)教育、數(shù)字媒體藝術(shù)。

通訊作者：程詩婧，博士，景德鎮(zhèn)學(xué)院陶瓷美術(shù)與設(shè)計藝術(shù)學(xué)院講師。研究方向：藝術(shù)教育、公共藝術(shù)、雕塑。

編輯：姜閃閃