論數字技術如何助力藝術設計創新進化

摘要：目的：近年來，隨著全球數字技術的不斷創新升級，新一代數字基礎設施、產業數字化、數字經濟不斷發展，藝術與設計的格局悄然發生變化。我們需要借助數字技術的力量，探索數字時代新的設計呈現以及新的設計思維與工具。辦法：文章以技術發展、數字化技術應用、技術與數字化設計的關系和連接、數字設計的研究方法與案例實踐為基點進行深度探討。結果：技術發展對設計創新有明顯助益，文章以數字空間的創新為例展開探索，認為數字時代的設計師需要具備創新精神，掌握融技術、創意美學及商業于一體的能力，以及數據分析、軟件開發、網絡安全維護等方面的能力。結論：數字化發展是大勢所趨，設計師需要聚焦數字時代，洞察數字設計未來方向，進行數字化創新設計，不斷探索新道路。

關鍵詞：數字技術；藝術設計；創新；數字孿生；元宇宙

中圖分類號：J505；J0 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）19-0-03

數字技術和數字化工具的迅速發展，重構和優化了各行各業的業務流程、組織結構以及價值創新方式，加速了行業數字化轉型發展。與此同時，社會運行更加高效且更具創新性和活力，企業的競爭力和社會價值提高。

融合利用先進技術為產業帶來了“智”的飛躍，推動產業快速升級。新技術與設計需要產生強連接，這也是數字化時代發展的必然趨勢。設計師需要不斷挖掘新場景，學習和運用新技術，不斷探索藝術與技術的交叉融合，幫助更多用戶解決數字時代的問題，讓用戶感受到數字化帶來的便利，提高技術的可感知度，讓普惠照進現實，享受數字生活。

1 技術發展和數字化技術應用

數字技術是面向未來的技術，當前物聯網、人工智能、區塊鏈、大數據、5G等逐漸實現了深度交融。網絡化、數字化、智能化是時代發展的主旋律，越來越多的企業認識到了數字技術的重要性，正努力嘗試獲取數字技術帶來的紅利。無論是世界500強企業還是中小微企業或個體，都可以利用數字技術得到便利，專注自己的業務創新。云計算所提供的IaaS、SaaS、PaaS是當前使用最廣泛的技術。技術變革改變了社會生產方式、社會結構以及人們的工作方式，提高了團隊協作水平，提升了企業的生產力、生產效率［1］103-106。

身處被數字裹挾的時代，人和自然的所有活動，都正在或者已經以數字孿生的方式存在于物理世界和數字世界之中。隨著工業化進程的不斷推進，數字孿生技術愈發成熟。2016年，數字孿生技術被Gartner列入2017年十大戰略性科技之一，其在學術界、工業界不斷得到創新發展與應用，主要包括建模仿真、虛擬制造、數字樣機技術。建模與仿真是指構造現實世界實際系統的模型和在計算機上進行仿真的有關復雜活動。虛擬制造是對產品的設計、生產過程統一建模，在計算機上實現產品全生命周期的模擬仿真。數字樣機則是在產品設計研發的早期對產品數字原型進行設計優化、制造仿真和使用仿真［2］1-49。阿里云工業數字孿生是基于云計算、大數據、人工智能、物聯網等新一代數字技術的工業數字孿生，已滲透制造業的全生命周期，如工藝優化、能耗優化、設備故障預警、生產及數據可視化。

以XR技術為核心的商品展示方式，使信息的維度及豐富度有了質的飛躍。以前消費者購物的時候總在看瀑布流的圖片，現在消費者可以看全景圖、3D模型，還可以利用XR技術實現智能試穿等。XR技術的硬件設備從1838年的第一個立體鏡，到20世紀中葉的第一款頭戴式VR/AR機器，再到最近10年如雨后春筍般涌現的Oculus、google glass、Hololens等，逐漸變得成熟，這為XR這項技術的大規模應用做好了鋪墊。

2 數字技術發展是設計創新的牽引力

數字時代的設計師需要了解技術、善用技術，做技術與用戶之間的翻譯官。用戶雖然不懂技術背后的抽象原理，但抽象的數據可以實現轉換，原本無形的數據能基于真實的技術場景實現可視化。通過“數據的可視化+空間場景的可視化”，技術感知有了沉浸式的體驗和有價值的洞察，更多人能夠享受技術帶來的便利。

2.1 技術與設計

2.1.1新設計思維+新技術+新設計路徑=更多創新的設計成果

數字技術的發展對各行各業的生產關系產生了潛移默化的影響，設計方式及設計工具也出現新的動向。用于承載設計產物的體驗終端，從電腦發展到手機又發展到頭戴式顯示設備，相應的設計范圍也從二維不斷向三維拓展。為了應對變化，設計師們不斷學習新的技術手段，創造新的設計工具，顛覆新的思維認知。人機交互、創意編程、人工智能和計算機輔助設計工具等不斷涌現，推動了設計生產效率的提高，給創作帶來新的可能，也使體驗設計步入新的發展階段。

2.1.2 設計的創新離不開技術的底層支撐

例如，數字展會類設計的核心在于整個技術底座的搭建與發展，需要unity、unreal等的支撐。數字化時代，設計師需要打破不同學科之間的壁壘，在了解技術運行規律的基礎上編制相應規則。例如2017年的云棲大會主視覺創意，引入了參數化計算的概念進行圖形創作生成，借助算法制定一套計算規則，從而創造出看似隨機生成實際遵循一定視覺規律的數字化圖形語言。

2.1.3 XR技術與設計是計算設計的橋梁

XR技術實際上是表現（Representation）的一種，而表現又是計算設計的一個分支。所以，計算設計搭建起了XR技術和設計師之間的橋梁。依托計算設計的理論和方法，設計師可以利用XR技術增強元宇宙的遠場表現和存在感。

2.1.4 數字孿生是數字化設計場景的重要表現

這里談到的數字孿生，主要指數字化轉型中通過構建虛擬實體來監控、預測、決策、優化物理實體的數字化手段。以城市交通管理為例，我們需要幫管理者構建一個可以在任何時間、任何地點以任意尺度進行觀察的城市數字化鏡像。通過數字孿生技術全面捕捉城市交通態勢，構建全息路口，打造路口空間中人、車、路、設備以及建筑環境的孿生體，并對實時監測的路口交通流量和擁堵情況進行可視化設計，幫助交通管理者更精準高效全面地感知路況，為作出正確決策提供依據，提高交通運行效率。同時，設計師通過對交通可視化組建的創新，為交通數據的表達提供全新的設計體驗。基于交通行業用戶習慣調研，深入研究交通流量、行為習慣、文化習俗等，將數據表達和孿生體結合，將平面圖轉化為三維圖，基于原有的用戶習慣對組件進行視覺升級，增強視覺可視化感知的沉浸感。通過孿生體，我們不僅可以觀測真實物理世界過去及當前的運轉狀態，還可以通過調整運行規則預測未來，為管理者作出業務決策提供依據，降低驗證成本，提升決策效率。

2.1.5 AI讓智能設計更有溫度

阿里巴巴達摩院設計研發的產品“聽悟”，采用AI語音技術，可以實時把討論內容轉化為文字。同時智能技術基于主題、風格、議題、上下文理解等對文字內容進行排版［3］453-460。

2.2 數字化設計方法研究

新時代的設計方法與傳統設計方法有所不同，這要求設計師有效評估行業數字化轉型，更關注市場訴求、用戶需求，并積極利用數字技術等。需要精準定位每個業務環節當前的智能化程度，從而作出判斷，聚焦如何通過機器輔助用戶解決問題，挖掘人機共融的智能化解決手段。同時，數字設計資產規范化能確保產品輸出的統一性與系列感，解決“體系”的問題。

3 數字化設計與感知世界的進化

3.1 構建數字空間

隨著數字技術的不斷迭代，數字化信息展示界面從二維升級到三維甚至多維，用戶可以間接或直接沉浸在數字空間中。根據場景使用目的，設計師可以對“人”“貨”和“場”進行再創造設計，用戶通過互動動作就可以與空間產生交互。可以創造數字虛擬人進行交流對話；可以創造整個數字世界，打造理想世界；也可以混合現實，在現實世界中進行數字信息交互；也可以構建虛擬貨架，挑選數字商品等。智慧城市、數字化校園、數字化展會、數字孿生工業4.0、智慧家居、元宇宙等都是數字空間的重要組成部分。借助數字技術和智能化設備，能實現數字資源的統一調度、協同工作和數據共享，提高管理效率和精準度。

以數字化展會設計為例，數字展會是一種將物理世界進行數字轉譯或重構、在多維空間中結合新技術體驗、信息可視，進行遠場表現、增強存在感的解決方案。首先是空間設計，通過場景構建、模型風格選擇以及不同的相機視角完成空間故事線。有了場景以后需要融入交互設計，交互設計有三個核心：一是故事性，通過故事增強用戶的帶入感；二是輕交互性，即在用戶有頭戴式設備需求的時候，讓用戶通過更智能、自動的交互方式獲得更輕松的體驗；三是游戲性，即希望利用游戲讓用戶體驗更具沉浸感。完成場景和交互設計后，需要開展數字資產的生產。從建模到UV再到素材和烘焙，都有清晰、嚴格的標準，要盡量優化面數和材質大小，從而獲得更好的現實效果和性能。例如阿里巴巴冬奧會數字化展廳、阿里巴巴云棲大會的線下官方數字化導覽大屏就巧妙運用了數字化創新設計。

3.2 元宇宙設計

隨著5G、區塊鏈等基礎設施的完善以及智能終端的普及迭代，還有虛擬現實、增強現實、擴展現實、云計算及數字孿生等技術的成熟，元宇宙將迎來爆發期。

全新的世界觀設定，讓人的感官進入另一個平行數字世界。在全新的時代背景下，多人線上互動產品屢見不鮮，如堡壘之夜與歌手Ariana Grande合作的線上演唱會，用戶可以在演唱會上自由活動、交流，甚至參與一些小游戲等。除了堡壘之夜，還有很多其他的應用、游戲等。現在“元宇宙”這三個字人們已耳熟能詳，其通過構建虛擬空間，讓人們在其中創造更多的可能。

在2023年“央博新春云廟會”的元宇宙中，設計師需要全面把握相應的世界觀、3D場景搭建、虛擬人形象設計、游戲互動內容設計、交互界面等。全球觀眾可以跨越時空沉浸式參與寫“福”字、舞獅子、踩高蹺、猜燈謎、放煙花、逛市集等傳統民俗活動。另外，觀眾還可學習百余種“非遺”文化知識，一起尋找兒時的記憶和樂趣。元宇宙設計非常考驗設計師的設計與技術融合能力，如設計NPC智慧數字人“央小央”需要經過物理碰撞、動力學計算、VDB體積計算等，同時結合達摩院多模態技術和開放式大模型，集成語音生成、動畫生成、音視頻合成顯示及交互模塊［4］。

4 數字化設計與藝術文化體驗的進化

4.1 數字藝術文化的變革

中國藝術走過了多年歷程，逐漸呈現出技術化、科學化特征。尤其從90年代起，影像類數字媒體藝術等引入視覺設計、動畫、展示設計，藝術與技術開始深度融合。數字技術的發展改變了內容生產工具，并推動藝術形式變化。隨著數字藝術創作和線上展覽的興起，我們開始思考具有可行性的新的藝術展覽形式，讓虛擬數字內容更好地匹配現實世界，從而使觀眾可以自由游走于虛實之間。例如可以結合XR技術，讓觀眾置身于實時生成的虛擬生態環境中，獲得虛實相生的XR沉浸式互動藝術體驗。當前，開放的創作空間從二維向三維轉化，藝術與技術的邊界越來越模糊，創作者們也開始不斷探索新的藝術表達形式。

4.2 技術助力藝術教育更具普惠性

跨越感受和學習藝術設計的障礙，消除隔閡、降低成本，也是數字技術進步帶來的一大利好。要利用數字技術，搭建更多智慧化學習平臺，通過數字技術打破時空束縛，讓更多偏遠地區的人可以學習藝術、了解設計，從而使藝術教育得到更好的普及和發展。

5 結語

蓬勃發展的數字技術使當代設計師的能力被無限放大，從思維模式的轉變，到設計工具的升級，再到用戶體驗設計方式的變革，這是一個由點到線再到面的發展過程。設計師要不斷探索設計與技術的交叉融合路徑，積極將新技術應用到作品創作中。以數字化思維進行內容創作，用數字化設計工具搭建展示平臺，讓公眾感知科技的魅力，創造無邊界的數字化的未來世界。

科技不斷進步，新設計不斷涌現，設計師需要打破既定規則，重組資源，挖掘新的需求，定義新的設計價值。在沉浸式體驗浪潮下，設計師要進一步提升作品包容度，讓數字技術助力設計的數字化創新轉化，無懼未來，不斷創造奇跡。

參考文獻：

［1］ 張建鋒.數字治理：數字時代的治理現代化［M］.北京：電子工業出版社，2020：103-106.

［2］ 陸劍峰，張浩，趙榮泳.數字孿生技術與工程實踐［M］.北京：機械工業出版社，2022：1-49.

［3］ 阿里巴巴設計委員會.設計，不止于形式：阿里巴巴設計實戰與解析［M］.北京：電子工業出版社，2022：453-460.

［4］ RAC設計課堂. RAC IXD 阿里云設計走進央博宇宙［EB/OL］.網易新聞，https：//m.163.com/dy/article/HU7187VS0518UIMG.html，2023-02-22.

作者簡介：王甸甸（1990—），女，浙江諸暨人，碩士，研究方向：視覺設計與技術應用。