基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“酉水船工號(hào)子”體驗(yàn)設(shè)計(jì)

孫淑萍 朱玉蕾 匡睿穎

（湘潭大學(xué)，湖南 湘潭 411105）

“酉水船工號(hào)子”是指酉水河段船工勞動(dòng)時(shí)喊的號(hào)子，配合船工勞動(dòng)動(dòng)作，節(jié)奏統(tǒng)一，用來(lái)調(diào)動(dòng)勞動(dòng)情緒的一種民間歌唱形式。歌唱內(nèi)容包括土家人的人文歷史、地理風(fēng)貌、宗教信仰、生產(chǎn)生活等。得益于優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境，深厚的人文歷史，禮貌的文化行為和穩(wěn)定的文化傳承，造就了別具一格的酉水船工號(hào)子，使這種水上音樂(lè)文化具有導(dǎo)航、教育、娛樂(lè)等特殊的實(shí)用功能[1]。

1 酉水船工號(hào)子的傳承困境及實(shí)踐路徑

2002年，酉水全境通航的歷史正式結(jié)束，且隨著號(hào)子歌唱者的相繼離世，意味著湘西酉水的保靖船工號(hào)子在特殊時(shí)期才能看到其以表演的形式出現(xiàn)。而目前酉水船工號(hào)子僅用論文發(fā)表，資料整理、船只改造和紀(jì)錄片拍攝制作等傳統(tǒng)媒介的方式來(lái)進(jìn)行保護(hù)與傳承，所做成果并沒(méi)有引起較大反響與關(guān)注，酉水船工號(hào)子生存環(huán)境依然嚴(yán)峻。

綜合目前對(duì)酉水船工號(hào)子傳承路徑現(xiàn)狀研究，筆者認(rèn)為虛擬實(shí)境（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng) VR 技術(shù)），很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)媒介的不足。VR技術(shù)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，為體驗(yàn)者提供視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官模擬，讓其如同身臨其境一般，可以及時(shí)、沒(méi)有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物[2]。酉水船工號(hào)子結(jié)合VR技術(shù)進(jìn)行沉浸式體驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)行船實(shí)景三維搭建與交互界面趣味設(shè)計(jì)的方式，讓體驗(yàn)者跨越時(shí)空、地域、空間限制，身臨其境地體會(huì)其文化內(nèi)涵與文化趣味。對(duì)無(wú)法再現(xiàn)行船實(shí)景的酉水船工號(hào)子而言，該技術(shù)的融合也是其有效傳播文化的強(qiáng)有力手段。

2 酉水船工號(hào)子體驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)酉水船工號(hào)子保護(hù)現(xiàn)狀的分析、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用了解與虛擬現(xiàn)實(shí)引擎技術(shù)的掌握，首先基于行船實(shí)景的真實(shí)性原則，確定體驗(yàn)系統(tǒng)以酉水河為背景空間，主題色調(diào)為藍(lán)綠。其次在三維軟件MAYA中對(duì)模型與場(chǎng)景進(jìn)行建模，并把調(diào)研拍攝的視頻和攝影作品進(jìn)行后期處理。再將兩者一并導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實(shí)引擎IdeaVR軟件中設(shè)置動(dòng)畫(huà)及交互界面，最后輸出打包到IVR Player 引擎中漫游。讓體驗(yàn)者不僅能通過(guò)物體感知酉水船工號(hào)子的魅力及船工們的勞作生活，還能了解酉水船工號(hào)子的具體作用及價(jià)值意義。體驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

2.1 再現(xiàn)與仿真：體驗(yàn)系統(tǒng)模型搭建與場(chǎng)景設(shè)計(jì)

2.1.1 地域性元素賦能的模型搭建

三維模型搭建要在體驗(yàn)系統(tǒng)的沉浸式、真實(shí)性基礎(chǔ)上，以保證用戶(hù)體驗(yàn)的流暢度與舒適度不受影響。所以建模時(shí)須考慮2點(diǎn)：1）模型面數(shù)大小的數(shù)值區(qū)間。該數(shù)值要使系統(tǒng)在不影響高精度與逼真度視覺(jué)效果呈現(xiàn)下，防止被觸發(fā)交互效果，導(dǎo)致出現(xiàn)卡頓與延時(shí)。2）如何進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)降低整體模型對(duì)系統(tǒng)的負(fù)載度。該考慮都是在酉水船工號(hào)子的沉浸式體驗(yàn)設(shè)計(jì)中前期選擇使用模型面數(shù)適中的方式建模，后期將用貼圖的方式優(yōu)化模型。

通過(guò)對(duì)保靖縣現(xiàn)今保存最完整船只的實(shí)地調(diào)查、拍攝，并咨詢(xún)船只主要設(shè)計(jì)者魏品富師傅，記錄其在造船時(shí)較為具體的數(shù)據(jù)和相關(guān)材質(zhì)要求與注意要點(diǎn)，綜合考量船首、船身、船體的實(shí)際比例與各部分的配置，用三維軟件MAYA按照1∶1比例真實(shí)還原一個(gè)完整船只的模型構(gòu)造。這在一定程度上能避免比例失真，而導(dǎo)致設(shè)計(jì)的逼真度缺失和可視化效果的下降[3]。

模型搭建完成后導(dǎo)出為FBX、OBJ、3DS等通用格式，再導(dǎo)入IdeaVR軟件中賦予材質(zhì)與貼圖。IdeaVR軟件支持三角面，如導(dǎo)入模型存在明顯穿插、破面、邊面不兼容等情況，須在MAYA軟件中進(jìn)行調(diào)整與修復(fù)。導(dǎo)入完好模型后，根據(jù)模型的色彩外型與新舊程度在材質(zhì)編輯器中進(jìn)行材質(zhì)的賦予與法線貼圖，法線貼圖能彌補(bǔ)模型面數(shù)低而導(dǎo)致細(xì)節(jié)不夠、精細(xì)度低等不足的同時(shí)，大大降低表現(xiàn)物體渲染時(shí)需要的面數(shù)和計(jì)算內(nèi)容[4]，能夠滿足沉浸式體驗(yàn)系統(tǒng)流暢度需求?？紤]到虛擬空間的展示、行船的恢弘氣勢(shì)，而又不得忽略當(dāng)時(shí)行船的困境，筆者決定在現(xiàn)有船只基礎(chǔ)上稍加修飾，材質(zhì)貼圖選擇還原70%～80%新，在不違背真實(shí)性原則下，又能在一定程度上體現(xiàn)過(guò)往行船的壯觀之景。

對(duì)模型進(jìn)行初步材質(zhì)貼圖后，添加湘西土家族苗族自治州或保靖縣的地域特色元素，使其更具代表性和標(biāo)識(shí)性，而湘西土家族自治州龍山縣的勞動(dòng)號(hào)子所屬省級(jí)非遺，與酉水船工號(hào)子有異曲同工之妙，結(jié)合實(shí)際需求，將保靖縣極具代表性的八部大王祭、土家族銅鈴舞、竹編技藝3個(gè)非遺文化項(xiàng)目與保靖縣比耳鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)-柑橘品牌提取號(hào)角、銅陵、背簍等元素，融合船工們船上生活用具如碗筷、柴火、鋤頭等，通過(guò)建模還原實(shí)物融入船只模型中。三維模型如圖2所示。

圖2 三維模型

2.1.2 多維度媒介嵌入的場(chǎng)景設(shè)計(jì)

模型的搭建工作完備后，應(yīng)通過(guò)外部空間、內(nèi)置環(huán)境場(chǎng)景設(shè)計(jì)等多維度媒介來(lái)營(yíng)造真實(shí)的沉浸式體驗(yàn)氛圍。場(chǎng)景外部空間所采用的是保靖縣的河水流域全景圖，通過(guò)景別虛化和遠(yuǎn)距離空間放置來(lái)增強(qiáng)縱深感與立體感。并添加動(dòng)態(tài)水面與大風(fēng)天氣，環(huán)繞遠(yuǎn)處飄蕩的樹(shù)葉和流動(dòng)的河水使人仿佛身處酉水流域。輔之綠悠悠的草堆和漂浮的貨物，一方面是為營(yíng)造空間的美觀性，另一方面是方便漫游和傳播文化。

通過(guò)應(yīng)用燈光來(lái)營(yíng)造出白天明亮的效果，因行船過(guò)程中，船工一般白天勞作。并結(jié)合號(hào)子是隨著船工勞動(dòng)時(shí)才會(huì)吟唱，起凝神聚力、鼓舞士氣之作用的價(jià)值意義和晚上多半與汩汩的流水聲相擁入眠，為第二天的行船蓄力的實(shí)際出發(fā)，整個(gè)沉浸式體驗(yàn)設(shè)計(jì)將會(huì)設(shè)置成白天行船的虛擬情境。

在空間的基礎(chǔ)上，融入土家族特色音樂(lè)和立體環(huán)繞的音效以突出氛圍，如環(huán)境中清脆的鳥(niǎo)叫聲、清風(fēng)的吹拂聲、潺潺的水浪聲。體驗(yàn)者一進(jìn)入虛擬空間中，背景音樂(lè)和環(huán)境音會(huì)自動(dòng)被觸發(fā)，體驗(yàn)者將全程在這種立體環(huán)繞的氛圍下進(jìn)行體驗(yàn)。

2.2 建構(gòu)與反饋 ：體驗(yàn)系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)

2.2.1 可視化信息指向的導(dǎo)航圖標(biāo)界面設(shè)計(jì)

一個(gè)好的設(shè)計(jì)必須主線清晰，給予體驗(yàn)者明確的方向感去操作瀏覽[5]，而在空間范圍不明確的虛擬空間中進(jìn)行可視化信息界面設(shè)計(jì)尤為重要。界面設(shè)計(jì)為歷史、影像和現(xiàn)狀3個(gè)版塊。3個(gè)導(dǎo)覽圖標(biāo)分別取船身、影像盤(pán)和船槳元素，歷史為船身，突出以船為家的船工相互配合的號(hào)子來(lái)源；影像為影像盤(pán)，更為直觀表達(dá)導(dǎo)覽內(nèi)容；現(xiàn)狀為船槳，號(hào)子由輝煌到無(wú)人傳唱再到非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，如同船槳?jiǎng)澦畷r(shí)驚起的漣漪一樣，起起伏伏，跌宕轉(zhuǎn)折。

歷史亦是簡(jiǎn)介，即酉水船工號(hào)子的宣傳視頻，主要介紹酉水船工號(hào)子的內(nèi)容與特點(diǎn)，讓體驗(yàn)者快速熟知該非遺文化。影像記錄酉水船工號(hào)子州級(jí)代表性傳承人曹懷鋒的日常生活與現(xiàn)狀，以旁觀者或體驗(yàn)者的身份用12張攝影作品加文案敘述的鏡頭語(yǔ)言，去描述傳承人晚年生活的窘境，影像界面如圖3所示。

圖3 觸發(fā)影像圖標(biāo)出現(xiàn)攝影作品與文案

2.2.2 立體化情景塑造的動(dòng)畫(huà)與音效設(shè)計(jì)

在動(dòng)畫(huà)編輯器與交互編輯器中對(duì)場(chǎng)景中的節(jié)點(diǎn)添加類(lèi)型豐富的動(dòng)態(tài)變化和交互效果，動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)須自然且貼近現(xiàn)實(shí)生活，元素運(yùn)動(dòng)軌跡也應(yīng)符合真實(shí)世界的物理規(guī)律，這樣能讓用戶(hù)更快地認(rèn)知、理解和接受。例如觸發(fā)船槳，劃槳音效配合劃槳?jiǎng)赢?huà)同時(shí)發(fā)生；觸發(fā)纖繩，酉水船工號(hào)子音頻和行船音效配合船體向前行駛，契合纖夫在拉纖過(guò)程中歡唱酉水船工號(hào)子的情景，真實(shí)感受號(hào)子在行船過(guò)程中的功用與魅力。隨著船體移動(dòng)的嘎吱聲，號(hào)子歌詞會(huì)同時(shí)投射到船棚上，體驗(yàn)者可通過(guò)觸發(fā)不同纖繩來(lái)觸發(fā)不同號(hào)子音頻，號(hào)子歌詞亦可以通過(guò)圖標(biāo)觸發(fā)翻頁(yè)，感受聆聽(tīng)號(hào)子音頻、觀看棚身歌詞、體驗(yàn)拉動(dòng)纖繩立體化情景塑造的魅力。并且可不受方向、坐標(biāo)束縛，對(duì)場(chǎng)景中一切可見(jiàn)立體物體實(shí)現(xiàn)任意位置、距離的漫游、移動(dòng)操作和測(cè)量，過(guò)程中也可能會(huì)觸發(fā)物體的文字介紹和視頻講解，如觸發(fā)船上的柑橘顯隱柑橘文字介紹和播放暫停柑橘宣傳片等。清晰的導(dǎo)航界面設(shè)計(jì)與隱藏的動(dòng)畫(huà)交互設(shè)計(jì)相結(jié)合，能讓體驗(yàn)者產(chǎn)生更大的驚奇感和獲得感。

利用音頻講解聲、傳承者吟唱的號(hào)子音樂(lè)、混響的環(huán)境音效、實(shí)景影像等媒體文件類(lèi)闡釋語(yǔ)言，共同構(gòu)筑故事情節(jié)，引導(dǎo)情感升華[6]。對(duì)體驗(yàn)者而言，這會(huì)幫助其在短時(shí)間內(nèi)快速建立對(duì)這一陌生文化的形象化印象。在此基礎(chǔ)上，再融入物體動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)，利用VR設(shè)備產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)，不僅能增加交互趣味性，也能讓整個(gè)虛擬空間的設(shè)計(jì)變得鮮活而生動(dòng)。

3 酉水船工號(hào)子體驗(yàn)系統(tǒng)引擎技術(shù)輸出

在三維軟件里面完成裸模的搭建，再導(dǎo)入VR軟件中完成對(duì)裸模的材質(zhì)貼圖、燈光、攝像機(jī)的設(shè)置，并在軟件中對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)畫(huà)和交互的設(shè)計(jì)，最后將文件一起打包成為.IVR格式的文件，在另一個(gè)VR漫游引擎中IVR Player啟動(dòng)使用場(chǎng)景，進(jìn)行360°全景視角的沉浸式體驗(yàn)。而漫游場(chǎng)景攝像機(jī)設(shè)置直接決定體驗(yàn)者的視野窗口，在未打包成場(chǎng)景輸出時(shí)的設(shè)置可能會(huì)跟實(shí)際漫游的效果存在偏差，需要2個(gè)軟件來(lái)回校正以達(dá)到預(yù)期角度。

4 結(jié)語(yǔ)

把酉水船工號(hào)子與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，以豐富觀眾視、聽(tīng)、觸、空間等多方面感官體驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行立體化、情景化呈現(xiàn)，該技術(shù)不僅能突破時(shí)間和空間的障礙，彌補(bǔ)酉水船工號(hào)子再也無(wú)法真實(shí)復(fù)原的遺憾，又符合其作為非遺文化具備的活態(tài)性、無(wú)形性、時(shí)空性等特征，實(shí)現(xiàn)非遺項(xiàng)目從“無(wú)形”向“有形”轉(zhuǎn)變[7]。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)展陳與異地協(xié)同漫游實(shí)驗(yàn)證明，酉水船工號(hào)子與VR融合的新興技術(shù)手段更能提高體驗(yàn)者了解這一非遺文化的興趣度和參與度，身臨其境的交互式特性也在某種程度上更易感染觀者、引起共鳴，從而激發(fā)公眾的文化主人翁意識(shí)，煥發(fā)非遺文化的活力與生機(jī)[8]。