面向青少年科普教育的秦淮灯彩交互设计研究

魏文静 高娃 王馨悦

关键词：秦淮灯彩 科普教育 交互设计 用户分析 体感交互

引言

历史悠久的金陵灯会是人们表达对新一年美好祝愿的民俗活动之一。弘扬优秀传统文化是社会主义精神文明建设中不可或缺的一部分，秦淮灯彩作为非物质文化遗产也在南京博物院、南京市民俗博物馆等场馆进行展示。随着科技的进步，秦淮灯彩展览、宣传等活动开始采用数字化记录方式，但录像、视频等数字化展示虽然再现了秦淮灯彩的制作过程和文化内涵，但缺少用户实践参与，体验感略显不足。本文聚焦青少年群体科普教育，深入探索秦淮灯彩体感交互设计思路，以青少年群体为中心提升用户参与程度，为弘扬和传承秦淮灯彩提供了更具创新性途径。

一、秦淮灯彩数字化展示研究现状

（一）秦淮灯彩的历史及文化背景

早在700年前，秦淮灯会就是民间一项意义非凡的节日庆典。这项盛大的仪式中，在金陵文化的浸染中产生的秦淮灯彩是重要组成部分，反映了不同发展阶段南京地区的民俗文化特点。同时，一盏手工制作的彩灯也是一件精美的手工艺品，其中融合了剪纸、皮影和印染等诸类雅俗共赏的民间艺术元素。灯彩的进化与秦淮的民俗风情和时代发展等密切相关。历代手工艺传承人在灯彩的制作过程中，常常在外形和结构方面借鉴文学艺术中的各种表现手法，追求形式与意蕴的共有、传统与新趣的融合，讲究饱满的造型和简约的艺术风格[1] ，体现出大俗大雅的独特风采[1] 。不同的款式与纹样色彩都有着对应的美好寓意，如荷花灯象征着和和美美和多子多孙，兔子灯寄寓着五谷丰登、人丁兴旺等。

（二）交互技术在秦淮灯彩数字化展示中的应用

现今，各项先进技术的研究愈加深入，人们开始运用新技术对优秀的非物质文化遗产进行保存与传播。数字化技术在非遗文化的传承中可以运用到多方面，包括收集、复原、传播和虚拟现实技术等[2]。结合新技术，使秦淮灯彩文化以更现代化的形式展示在大众面前。

1.基于虚拟现实技术的秦淮灯彩数字化场景展示

以图1的“桨声灯影”装置为例，结合硬件设备，创新性地利用虚拟现实、图文声像的手段从多方角度展示秦淮灯彩，其设计目的在于再现并解读秦淮灯彩的场景，帮助了解传统手艺人的行为技艺。用户在装置屏幕之下可以看见各类灯彩的骨架，通过在滑轨上横向移动装置，在屏幕中可观看与下方骨架对应的完整灯彩与相关场景动画，视听结合，深入了解秦淮灯彩的结构和文化寓意[3] 。该装置以简洁的交互方式实现深厚的立意，对用户的学习能力并无过高的要求，适合各年龄段用户体验。

2.基于AR技术的秦淮灯彩数字化场景展示

通过移动AR技术，即增强现实技术的植入，让传统的纸面书本教育形式，拓展到数字媒介屏幕上，以创新的方式把书本里的秦淮灯会场景通过数字化的画面形式和三维模型展示出来并讲述一个在灯会场景下的小故事。该交互设计的设计目的在于帮助使用者更直观地进行传统文化内容的了解与学习，提供更加优良的教育资源。用户通过纸质立体书和数字化设备的结合进行触控交互、在二維屏幕中观看秦淮灯会的三维画面。视听结合的交互形式更好地调动用户从多个角度沉浸在有正向意义的科普知识中，使丰富的秦淮灯会文化以灵活有趣的故事动画展现[4] 。该设计依赖于电子设备与秦淮灯彩主题立体纸质绘本的联动，需要用户有一定的学习能力，对电子设备的操作有所了解，适用于年轻群体，如图2。

二、面向科普教育的交互装置研究现状

通过前往江苏科技馆与南京博物馆等地进行实地调研，笔者观察并分析了目前已有的科普性质交互装置。选取其中“3D脸谱”、“虚拟陶艺体验”、“‘赶牛车古代知识科普”、“趣味阅读”和“机械手臂”五个项目为重点研究对象进行总结。“3D脸谱”装置能识别屏幕前方玩家的脸部并以经典脸谱图案覆盖，提示玩家以挥手作为交互动作切换脸谱图案，以此模拟川剧变脸魔术，如图3所示。“赶牛车”游戏由坐在牛车车头的玩家双手举过头顶表示开始前行，屏幕同时开始播放牛车行驶的第一视角画面，玩家双臂左倾或右倾分别控制牛车左转或右转，完成牛车运货任务，如图4所示。归纳市面上交互科普装置现状总结如下：

1.交互装置种类少。大多仅是通过按键跳转页面或改变状态，只有少数是通过识别面部或肢体切换状态，引发参观者主动探索兴趣的较少。

2.由肢体动作作为交互指令的装置中，动作与机器或屏幕同步较差。交互装置的反馈有一定延迟。在细微动作捕捉方面不够精确，用户不知道所做动作是否能被成功识别，导致操作过程不连贯。

3.在一些主题性较强的科普装置中，不注重交互场景的建设，略显空洞，且科普内容与交互流程的关联度不够。

4.大多展馆内设备陈旧，屏幕色彩饱和度过高或过低都不利于眼部健康，且用户体验感较差。

5.绝大部分交互装置本质上是三维与二维之间的转换。参观者做出三维空间的动作，屏幕作为交互媒体实际上只给予了二维的反馈，一个维度的信息缺失限制了交互式科普的更多乐趣和可能性。如在3D脸谱项目中，只能识别正面脸部，头部倾斜或左右偏都会导致互动的失败。

6.现有的科普交互装置不能很好地引起青少年阶段用户的兴趣。市面上已有的产品大多符合低龄儿童对科普装置操作简单的需求，但针对青少年的兼具趣味性和可学习性的装置少之又少[5] 。

三、设计调研

（一）秦淮灯彩制作流程

笔者在秦淮灯彩传承人曹真荣老人的指导下体验了一盏荷花灯的完整制作流程。总结出荷花灯的制作可以分为以下五大步骤，如图5所示：

1.材料选择：一盏荷花灯主要包括骨架、花瓣、裱糊层和装饰物，每个部分都可以选择不同材料来制作。秦淮灯的骨架旧时多用竹，藤，木等大自然提供的物料制成。以竹子为例，通常选则韧劲强，弹性高的嫩竹作为原材料进行加工。先加热竹片，将其置于盛有热水的锅中，开火蒸煮，半小时后放在干燥避光处沥干水分。此时要注意竹子需适当保留湿润度，不然不易进行弯折，刨皮等后续处理。待全部处理完成后，要将竹子裁成大小一致，长短不一的竹片进行扎制。现在为了省时省力，也有选择钢丝，铁丝等易于弯折造型的金属进行骨架的制作。而花瓣通常选用宣纸，便于染色的同时也更好塑形。