基于XR技术的大型机械式乡村公共交互装置设计研究_宋明冬.pdf

包 装 工 程 第 44 卷 第 8 期 434 PACKAGING ENGINEERING 2023 年 4 月 收稿日期：20221112 基金项目：新媒体时代下的“艺+林”XR 项目制交叉教学体系研究（浙江省“十四五”教学改革项目，jg20220341）作者简介：宋明冬（1979），男，硕士，讲师，主要研究方向为三维设计与交互设计。基于 XR 技术的大型机械式乡村公共交互装置设计研究 宋明冬，宋建平，徐娟（浙江农林大学，杭州 311300）摘要：目的目的 XR 是指通过计算机、人工智能等技术以及可穿戴设备产生的一个真实与虚拟结合、可人机交互的环境。对 XR 在乡村机械交互装置设计中的运用现状进行了梳理，对 XR 在未来乡村虚拟现实交互设计中的合理应用进行了探索。方法方法 基于乡村设计的基本特点及交互设计的设计语言，发掘乡村大型机械类交互装置的地域文化特征，并通过对成功案例的解读、剖析，结合 XR 技术等信息化技术的应用方法，探寻乡村交互式装置的设计方法。结果结果 阐述了 XR 与乡村大型机械装置结合的方法、原则，探讨了此技术的可行性，并分析了其未来的发展趋势。结论结论 以乡村振兴为视角，重新审视乡村大型机械交互装置设计的现存问题，如设计手段老旧、视觉效果一般、交互功能缺失、产品创新性及信息化不足、缺乏系统性设计等，并针对此类问题探讨 XR 在大型机械交互装置中的应用手段，探寻产品设计的最终解决方式，助力乡村振兴。关键词：XR 技术；交互装置；公共艺术；设计研究 中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)08-0434-06 DOI：10.19554/ki.1001-3563.2023.08.050 Design of Rural Large-scale Mechanical Interaction Device Based on XR Technology SONG Ming-dong,SONG Jian-ping,XU Juan(Zhejiang A&F University,Hangzhou 311300,China)ABSTRACT:XR refers to a human-computer interactive environment that combines reality and virtuality through com-puter,artificial intelligence and other technologies and wearable devices.The work aims to review the application status of XR in design of rural mechanical interactive devices,and explore the reasonable application of this technology in the future rural virtual reality interactive design.Based on the basic characteristics of rural design and the design language of interactive design,the regional cultural characteristics of rural large-scale mechanical interactive devices were explored.And through the interpretation and analysis of successful cases,the design methods of rural interactive devices were ex-plored in combination with the application methods of information technology such as XR technology.The method and principle of combining XR with rural large-scale mechanical devices were described.The feasibility of this technology was discussed,and its future development trend was analyzed.From the perspective of rural revitalization,the existing problems in design of large-scale mechanical interaction devices in rural areas,such as old design methods,poor visual effects,lack of interaction functions,lack of product innovation and information,lack of systematic design,etc.are re-examined and the application means of XR in large-scale mechanical interaction devices are discussed to find the final solution of product design and help rural revitalization.KEY WORDS:XR technology;interactive device;public art;design study 在信息化时代，XR 技术被运用于人类生活的方方面面，而装置艺术作品作为乡村景观中的视觉中心点之一，在发展迭代的过程中，需要与以 XR 技术为典型代表的新媒体交互技术相结合1。我国的乡村振第 44 卷 第 8 期 宋明冬，等：基于 XR 技术的大型机械式乡村公共交互装置设计研究 435 兴战略目前正处于关键时期，多地乡村经过首轮改造已经在基础设施与硬件等方面取得了令人瞩目的成绩，乡村面貌得到了极大的提升。但从另外一方面来说，也出现了千村一面的视觉趋同性问题，以一村一品为代表的乡村建设个性化发展之路尚处于起步阶段，如何在乡村景观建设中发挥装置艺术作品的“点睛”之用成了人们必须面对的问题，而在解决这一问题的过程中，XR 技术与大型机械装置的有机结合为人们提供了新的思路。1 XR 与装置艺术的融合 1.1 XR 的发展现状 随着我国经济的发展和城市化进程的加速，越来越多的人选择迁往城市生活，导致乡村的发展面临着巨大的挑战2。同时，乡村也是我国文化和传统的重要组成部分，因此，促进乡村发展和振兴，保护和传承乡村文化和传统，已经成为当前社会发展中亟待解决的问题。公共艺术作为一种文化艺术形式，可以为城市和乡村提供美的体验，同时也可以促进社会和谐和文化交流3。近年来，越来越多的公共艺术项目在中国乡村出现，但是大多数作品都是静态的，缺乏互动性，无法满足当代人们日益增长的个性化、多元化的审美需求。XR 技术是虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）的总称，它利用计算机技术和传感器技术将虚拟和现实世界相融合，为人们提供沉浸式、交互式的体验4。XR 技术在娱乐、游戏、医疗、工业等领域有广泛的应用，但是在公共艺术领域的应用还相对较少。因此，将 XR 技术应用于乡村公共艺术（尤其是乡村大型机械交互装置的设计研究），具有重要的实践意义和研究价值。1.2 XR 技术与乡村交互装置结合的意义 本文的研究目的是探讨如何将XR技术应用于乡村大型机械交互装置的设计中，以实现乡村公共艺术的创新和升级，从而促进美丽乡村振兴。具体来说，本文的研究意义包括以下几个方面：1）推动 XR 技术在公共艺术领域的应用。目前，XR 技术在公共艺术领域的应用还比较有限，本文将探讨如何将 XR 技术应用于乡村公共艺术中，为 XR技术的应用提供新的思路和实践经验。2）促进乡村公共艺术的创新和升级。传统的乡村公共艺术作品往往是静态的，缺乏互动性，无法满足当代人们的审美需求。本文将研究如何将 XR 技术应用于乡村大型机械交互装置的设计中，以实现公共艺术作品的创新和升级，提升乡村公共艺术的吸引力和影响力。3）促进美丽乡村振兴。美丽乡村建设是当前我国乡村振兴的重要战略之一。本文将探讨如何将 XR技术应用于乡村大型机械交互装置的设计中，以推动美丽乡村的建设和发展，为乡村振兴作出贡献。1.3 XR 技术与乡村交互装置结合的内容和方法 本文的研究内容主要包括XR技术的概念和发展现状、乡村大型机械交互装置的设计原则和关键技术、乡村大型机械交互装置的设计思路和实现方法以及基于 XR技术的乡村大型机械交互装置在美丽乡村振兴中的作用和价值等方面。本文的研究方法主要包括文献综述、案例分析等。通过文献综述，了解 XR 技术和乡村公共艺术的研究现状和发展趋势；通过案例分析，了解国内外乡村大型机械交互装置的设计思路、技术实现和艺术价值等；通过实验验证，探究 XR 技术在乡村大型机械交互装置设计中的应用效果和可行性，以及乡村大型机械交互装置在美丽乡村振兴中的作用和价值。2 XR 技术在乡村公共艺术中的应用现状 2.1 XR 技术的概念和发展 XR 技术是一种集成了虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）等多种技术的新型交互技术。XR 技术的主要特点是将虚拟世界和现实世界相融合，用户可以通过头戴式显示器、手柄等交互设备，实现与虚拟世界的互动5。XR 技术不仅可以用于游戏、影视、教育等领域，还可以用于公共艺术、城市规划、建筑设计等领域6。近年来，XR 技术得到了快速的发展，其应用场景也越来越广泛。目前，XR 技术在游戏、影视、教育、医疗、旅游、房地产等领域的应用已经比较成熟，但在公共艺术领域的应用还比较有限7。2.2 乡村公共艺术的现状和问题 乡村公共艺术是指在农村地区建设的、为广大农民和游客提供文化休闲服务的公共艺术作品8。传统的乡村公共艺术作品往往是静态的、单一的，无法满足当代人们的审美需求。同时，乡村公共艺术作品的创新性和艺术性也有待提高，目前的乡村公共艺术，尤其是装置艺术或雕塑艺术存在的主要问题如下：1）缺乏个性化，乡村大型装置艺术的设计过程中往往在形态设计、功能设计、材料设计及色彩系统设计方面出现明显的趋同化特征，各个村落的设计大同小异，缺乏结合自生文化属性的深层次设计9。2）缺乏交互化，乡村大型装置艺术的设计往往还是以静态的、围绕式的传统形式展开，装置艺术作品缺乏与参观者的互动性，也无法加载更多的展示内容。3）缺乏审美性，我国的乡村景观设计，尤其是以雕塑与装置艺术为代表的公共艺术屡屡出现设计436 包 装 工 程 2023 年 4 月 品位较低、设计美观度不够等缺乏审美性的问题10。4）缺乏文化性，乡村公共艺术设计，尤其是装置作品与雕塑作品需要有较为深刻的文化内涵作为支撑，尤其是我国这样一个拥有灿烂文明史的国家，需要在设计中体现我们的文化属性与民族基因。2.3 XR 技术在乡村公共艺术中的应用案例 目前，XR 技术在乡村公共艺术领域的应用案例还比较少，但也有一些成功的案例。比如，美国旧金山的“曲径通幽”项目就是一个比较成功的案例。该项目将虚拟现实技术与公园景观相结合，为游客提供了一种全新的体验方式。通过头戴式显示器和手柄，游客可以在虚拟世界中自由探索，与自然景观进行互动，并在游戏中获取知识和文化信息。该项目的成功不仅提升了公园的吸引力和可持续性，同时也为 VR技术在旅游业中的应用提供了新的思路和范例11。在中国，目前也有一些与乡村景观相关的 XR 项目正在开展，例如杭州的“浮生记”项目。该项目是一款基于 AR 技术的 APP 应用，将景区与虚拟元素相结合，为游客提供