基于虛擬現實技術的“酉水船工號子”體驗設計

孫淑萍 朱玉蕾 匡睿穎

（湘潭大學，湖南 湘潭 411105）

“酉水船工號子”是指酉水河段船工勞動時喊的號子，配合船工勞動動作，節奏統一，用來調動勞動情緒的一種民間歌唱形式。歌唱內容包括土家人的人文歷史、地理風貌、宗教信仰、生產生活等。得益于優越的生態環境，深厚的人文歷史，禮貌的文化行為和穩定的文化傳承，造就了別具一格的酉水船工號子，使這種水上音樂文化具有導航、教育、娛樂等特殊的實用功能[1]。

1 酉水船工號子的傳承困境及實踐路徑

2002年，酉水全境通航的歷史正式結束，且隨著號子歌唱者的相繼離世，意味著湘西酉水的保靖船工號子在特殊時期才能看到其以表演的形式出現。而目前酉水船工號子僅用論文發表，資料整理、船只改造和紀錄片拍攝制作等傳統媒介的方式來進行保護與傳承，所做成果并沒有引起較大反響與關注，酉水船工號子生存環境依然嚴峻。

綜合目前對酉水船工號子傳承路徑現狀研究，筆者認為虛擬實境（Virtual Reality，簡稱 VR 技術），很好地彌補了傳統媒介的不足。VR技術是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，為體驗者提供視覺、聽覺、觸覺等感官模擬，讓其如同身臨其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三維空間內的事物[2]。酉水船工號子結合VR技術進行沉浸式體驗設計，通過行船實景三維搭建與交互界面趣味設計的方式，讓體驗者跨越時空、地域、空間限制，身臨其境地體會其文化內涵與文化趣味。對無法再現行船實景的酉水船工號子而言，該技術的融合也是其有效傳播文化的強有力手段。

2 酉水船工號子體驗系統的結構設計

通過對酉水船工號子保護現狀的分析、虛擬現實技術的應用了解與虛擬現實引擎技術的掌握，首先基于行船實景的真實性原則，確定體驗系統以酉水河為背景空間，主題色調為藍綠。其次在三維軟件MAYA中對模型與場景進行建模，并把調研拍攝的視頻和攝影作品進行后期處理。再將兩者一并導入虛擬現實引擎IdeaVR軟件中設置動畫及交互界面，最后輸出打包到IVR Player 引擎中漫游。讓體驗者不僅能通過物體感知酉水船工號子的魅力及船工們的勞作生活，還能了解酉水船工號子的具體作用及價值意義。體驗系統結構設計流程如圖1所示。

2.1 再現與仿真：體驗系統模型搭建與場景設計

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系統的沉浸式、真實性基礎上，以保證用戶體驗的流暢度與舒適度不受影響。所以建模時須考慮2點：1）模型面數大小的數值區間。該數值要使系統在不影響高精度與逼真度視覺效果呈現下，防止被觸發交互效果，導致出現卡頓與延時。2）如何進行優化設計降低整體模型對系統的負載度。該考慮都是在酉水船工號子的沉浸式體驗設計中前期選擇使用模型面數適中的方式建模，后期將用貼圖的方式優化模型。

通過對保靖縣現今保存最完整船只的實地調查、拍攝，并咨詢船只主要設計者魏品富師傅，記錄其在造船時較為具體的數據和相關材質要求與注意要點，綜合考量船首、船身、船體的實際比例與各部分的配置，用三維軟件MAYA按照1∶1比例真實還原一個完整船只的模型構造。這在一定程度上能避免比例失真，而導致設計的逼真度缺失和可視化效果的下降[3]。

模型搭建完成后導出為FBX、OBJ、3DS等通用格式，再導入IdeaVR軟件中賦予材質與貼圖。IdeaVR軟件支持三角面，如導入模型存在明顯穿插、破面、邊面不兼容等情況，須在MAYA軟件中進行調整與修復。導入完好模型后，根據模型的色彩外型與新舊程度在材質編輯器中進行材質的賦予與法線貼圖，法線貼圖能彌補模型面數低而導致細節不夠、精細度低等不足的同時，大大降低表現物體渲染時需要的面數和計算內容[4]，能夠滿足沉浸式體驗系統流暢度需求。考慮到虛擬空間的展示、行船的恢弘氣勢，而又不得忽略當時行船的困境，筆者決定在現有船只基礎上稍加修飾，材質貼圖選擇還原70%～80%新，在不違背真實性原則下，又能在一定程度上體現過往行船的壯觀之景。

對模型進行初步材質貼圖后，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識性，而湘西土家族自治州龍山縣的勞動號子所屬省級非遺，與酉水船工號子有異曲同工之妙，結合實際需求，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個非遺文化項目與保靖縣比耳鎮的農業主導產業-柑橘品牌提取號角、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，通過建模還原實物融入船只模型中。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景設計

模型的搭建工作完備后，應通過外部空間、內置環境場景設計等多維度媒介來營造真實的沉浸式體驗氛圍。場景外部空間所采用的是保靖縣的河水流域全景圖，通過景別虛化和遠距離空間放置來增強縱深感與立體感。并添加動態水面與大風天氣，環繞遠處飄蕩的樹葉和流動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，一方面是為營造空間的美觀性，另一方面是方便漫游和傳播文化。

通過應用燈光來營造出白天明亮的效果，因行船過程中，船工一般白天勞作。并結合號子是隨著船工勞動時才會吟唱，起凝神聚力、鼓舞士氣之作用的價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際出發，整個沉浸式體驗設計將會設置成白天行船的虛擬情境。

在空間的基礎上，融入土家族特色音樂和立體環繞的音效以突出氛圍，如環境中清脆的鳥叫聲、清風的吹拂聲、潺潺的水浪聲。體驗者一進入虛擬空間中，背景音樂和環境音會自動被觸發，體驗者將全程在這種立體環繞的氛圍下進行體驗。

2.2 建構與反饋 ：體驗系統交互設計

2.2.1 可視化信息指向的導航圖標界面設計

一個好的設計必須主線清晰，給予體驗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行可視化信息界面設計尤為重要。界面設計為歷史、影像和現狀3個版塊。3個導覽圖標分別取船身、影像盤和船槳元素，歷史為船身，突出以船為家的船工相互配合的號子來源；影像為影像盤，更為直觀表達導覽內容；現狀為船槳，號子由輝煌到無人傳唱再到非物質文化遺產，如同船槳劃水時驚起的漣漪一樣，起起伏伏，跌宕轉折。

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

圖3 觸發影像圖標出現攝影作品與文案

2.2.2 立體化情景塑造的動畫與音效設計

在動畫編輯器與交互編輯器中對場景中的節點添加類型豐富的動態變化和交互效果，動畫設計須自然且貼近現實生活，元素運動軌跡也應符合真實世界的物理規律，這樣能讓用戶更快地認知、理解和接受。例如觸發船槳，劃槳音效配合劃槳動畫同時發生；觸發纖繩，酉水船工號子音頻和行船音效配合船體向前行駛，契合纖夫在拉纖過程中歡唱酉水船工號子的情景，真實感受號子在行船過程中的功用與魅力。隨著船體移動的嘎吱聲，號子歌詞會同時投射到船棚上，體驗者可通過觸發不同纖繩來觸發不同號子音頻，號子歌詞亦可以通過圖標觸發翻頁，感受聆聽號子音頻、觀看棚身歌詞、體驗拉動纖繩立體化情景塑造的魅力。并且可不受方向、坐標束縛，對場景中一切可見立體物體實現任意位置、距離的漫游、移動操作和測量，過程中也可能會觸發物體的文字介紹和視頻講解，如觸發船上的柑橘顯隱柑橘文字介紹和播放暫停柑橘宣傳片等。清晰的導航界面設計與隱藏的動畫交互設計相結合，能讓體驗者產生更大的驚奇感和獲得感。

利用音頻講解聲、傳承者吟唱的號子音樂、混響的環境音效、實景影像等媒體文件類闡釋語言，共同構筑故事情節，引導情感升華[6]。對體驗者而言，這會幫助其在短時間內快速建立對這一陌生文化的形象化印象。在此基礎上，再融入物體動畫設計，利用VR設備產生動畫，不僅能增加交互趣味性，也能讓整個虛擬空間的設計變得鮮活而生動。

3 酉水船工號子體驗系統引擎技術輸出

在三維軟件里面完成裸模的搭建，再導入VR軟件中完成對裸模的材質貼圖、燈光、攝像機的設置，并在軟件中對模型進行動畫和交互的設計，最后將文件一起打包成為.IVR格式的文件，在另一個VR漫游引擎中IVR Player啟動使用場景，進行360°全景視角的沉浸式體驗。而漫游場景攝像機設置直接決定體驗者的視野窗口，在未打包成場景輸出時的設置可能會跟實際漫游的效果存在偏差，需要2個軟件來回校正以達到預期角度。

4 結語

把酉水船工號子與虛擬現實技術相結合，以豐富觀眾視、聽、觸、空間等多方面感官體驗，對其進行立體化、情景化呈現，該技術不僅能突破時間和空間的障礙，彌補酉水船工號子再也無法真實復原的遺憾，又符合其作為非遺文化具備的活態性、無形性、時空性等特征，實現非遺項目從“無形”向“有形”轉變[7]。根據現場展陳與異地協同漫游實驗證明，酉水船工號子與VR融合的新興技術手段更能提高體驗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，從而激發公眾的文化主人翁意識，煥發非遺文化的活力與生機[8]。