人機交互裝置在古村落旅游開發中的應用研究

楊君儀 郭琛

本文以國家級大創項目“古村落保護與新農村建設的和諧發展”為依托，前期通過考察鄂東南古村落歷史文化背景及地域地貌等特征，并充分挖掘中國古村落遺址中的歷史文化元素，利用互聯網及交互的現代化科學技術手段，完善古村落舊景舊貌，展現古村落明清時期生產生活場景，采用“沉浸式”體驗手法，使游客“身臨其境”感受和體驗到古村落明清時期真實生產生活狀況。提高人們對明清古村落認識，促進加強保護古村落文化遺產的責任感和使命感，為旅游開發創新帶來新體驗。

計算機時代的到來和移動端互聯網設備的普及，使得“用戶體驗”成為移動端產品開發的重要競爭力。“用戶體驗”最初只在移動端、計算機領域使用。隨著經濟發展，人們的需求也從單純的“軟件”轉向了“硬件”。本文主要研究將中國古村落旅游開發與計算機結合，完成從軟件到硬件轉變，將人機交互裝置運用至提升游客體驗度，以沉浸式互動方式更新游客傳統旅游體驗方式。最終到達宣傳古村落文明與促進旅游開發產業的目的。

人機交互發展與使用場景

人機交互發展

“人機交互”也稱“人機互動”，1959年，B.Shackel研究人在使用計算機時怎樣減輕負擔時提到計算機可以與人機工程學結合。1960年，Liklider JCR提出了人機共棲（Human-Computer Close Symbiosis）理念，至此，人機交互設計成為真正溝通人和計算機之間的橋梁。直到2014年智能手機開始普及，移動終端的人機交互設計技術才逐漸成熟。蘋果公司的Apple Watch研發成功，從此“人機交互”從單純為人與計算機交流發展到了“人通過與計算機交流，最終達到與世界交流”的目標。也稱“多媒體人機交互”。

人機交互與多媒體結合及使用場景

多媒體人機交互主要方式，包括了借助網絡的虛擬交互方式和多媒體、多通道的智能人機交互方式等多種方式，是人與產品間交流、人與人交流，以及人與自然物交流的實用性媒介。人機交互技術通過計算機輸入、輸出設備，以直接有效的方式實現人與計算機的對話。從城市發展建設程度來看，交互設計在越來越被用于更廣泛的領域。從近年來較高知名度的城市公共景觀和公共藝術品中可以看出，更多藝術家都逐步將參觀者的參與度和體驗感作為一項重要設計指標，考慮在大眾藝術欣賞能力有限情況下，如何將產品與參觀者形成較好“相互來往”。這樣的產品，其實可以稱之為“裝置”目前主要在一線城市和一些發達國家中應用較廣。例如意大利的“耳語之森”Moradavaga，作為典型交互式視聽景觀裝置，以玩笑般的態度使游客在不同層次參與到“連接與交流”的主題中來。又如2016年羅馬MAXAP YAP（青年建筑師計劃）的Albula，原本是為解決臺伯河污染危機，由deltastudio設計的一種互動式城市設備，他的Maxxi廣場受“逆向生態學”的控制，利用人的流動產生動能，來凈化污水并使其返流回城市中，達到水資源重復利用的目的。利用交互式景觀，減少景區工作人員使用的同時，還可以進一步提升游客景區體驗感，是該裝置研發主要作用。

人機交互中便攜式交互裝置與“多媒體”交互裝置應用特點

便攜式人機交互裝置特點

人機交互技術（Human-Computer Interaction Techniques）通過計算機中輸入、輸出設備，以直接有效的方式實現人與計算機的對話。人機交互過程主要是人通過輸入設備向機器輸入信息，機器則負責輸出問題答案或通過其顯示設備向人提供大量所需信息以及相關信息提示此次研究主要研究人機交互在便攜式裝置上的開發與在古村落旅游開發中的應用，例如“導游手環”等輕巧便攜、成本較低、同時可以批量生產的“迷你型”人機交互裝置。利用“交互”特性，在古村落旅游開發中，增加游客體驗度。

“多媒體”交互裝置特點

多媒體技術在市面上已經成熟化，互聯網+作為一種以互聯網為依托的新型經濟形態，有著突出的與其他媒介快速融合的能力。利用多媒體技術，將原本實實在在的現實轉為模擬，并運用“夸張”等表現手法展現出來。本次研究將古村落“原生態生活場景”與“人機互動”結合，并結合互聯網識別、動態識別等技術，通過識別用戶特定手勢，與計算機形成互動，并通過多媒體展現出來。模擬“大城小巷”，使體驗者可以直接與虛擬現實產生互動。例如“天幕投影”“幻影成像”等。

兩種人機交互裝置在古村落開發中的應用

借助無人機航拍技術將整個古建筑群進行高空全景拍攝，獲取全景影像。選取單獨景點進行單個景點全景拍攝。使用PTDUI Pro處理圖片，完成對天空和地面的補充。使之形成完整全景影像圖。并利用C4D建模技術將建筑及整個村莊環境于計算機還原至特定歷史時期。最后利用“720云”設置景點坐標，形成古村落全貌。

多媒體交互裝——大城小像實體沙盤

線下設置“大城小像”大型模型沙盤，將整個古村落按比例縮放。制作實體沙盤，同時利用人體紅外傳感技術，將體驗者的行為進行捕捉，用“多媒體地面投放技術”展現其互動結果。該線下場景模擬裝置將主要面向兒童，將充分利用兒童的好奇心以及對沙盤游戲的興趣，將兒時簡單的“過家家”游戲與中國歷史文化遺產相結合，通過游戲的方式潛移默化地激起孩子們對中國歷史文化的興趣，在玩耍的同時學習更多中國古代歷史文化知識，從娃娃抓起，形成熱愛、保護與傳播中國傳統歷史文化遺產的意識。

便攜式人機交互裝置—紅外傳感手環

GPS技術與紅外傳感技術結合，在整個村落的大街小巷設置“紅外傳感引導”裝置，例如“紅外傳感識別地置引導燈”。另外，該裝置與手環配合，并在各個景點入口處增加打卡點，打卡后可以獲得該景點全面語音導游服務。在減少人工導游的使用率同時，解決收音機式語音導游產品因距離遠和多余信號干擾造成游客對產品使用質量不佳以及游覽體驗度下降；人工講解過程中游客過多導致外圍游客接受信息困難；以及因空間限制等問題造成網絡連接延遲造成的游覽體驗度不佳缺點。利用GPS定位導航系統，在游覽開始前可自主選擇游覽路線，并跟手環電子地圖以及跟隨對應路線指示燈的引領游覽全村。歷史介紹、歷史故事、歷史文化等語音導航內容按照游覽路線依次播放。使游客在游覽的同時自助了解、學習到有關歷史故事和知識點。同時“打卡”和“跟隨指示燈”的功能可以讓游客在尋找景點的途中，找到趣味。手環在接近動脈處增加芯片，可以在使用時對佩戴者心率進行實時監控。在游覽過程中可以避免特殊疾病造成的不必要人身傷害。游覽過程中的安全性進一步增加。

以三種游覽方式相互結合的方式，最終可以實現最深入、最全面的游覽學習目標。并通過互聯網的傳播，將線上體驗產品面向國外。采用新興現代傳播方式推廣中國古村落、古民居歷史文化遺產，采用古今結合的手法，將傳統建筑與現代技術結合，將中國的古村落、古民居歷史文明保護，并且發揚光大。

結 語

目前，隨著高樓大廈的迅速崛起，中國大量的千年古建筑、古民居，以及代代相傳的建造工藝正在面臨著消亡。本次研究希望可以通過現代化的人機交互方式，以古今結合的設計理念，將中國古村落、古建筑、古民居生動真實的以多種方式進行全面展示，以現代人的思維方式進行跨越千年歷史的對話。在鋼筋水泥世界迅速發展的同時，也希望能引起現代人，尤其是中國人對傳統遺址、古建筑的重視。

[本文系基金項目：本文為湖北師范大學國家級大學生創新創業訓練計劃資助課題“古村落保護與新農村建設的和諧發展——以黃石柯大興村古村落保護與旅游開發探討為例”（項目編號：202010513016）的研究成果。]

（湖北師范大學美術學院）

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