5G+720虛擬全景技術(shù)在福州古厝交互式體驗(yàn)研究

黃翔

從5G時(shí)代的智能聯(lián)網(wǎng)和720虛擬全景技術(shù)的人機(jī)交互出發(fā)，探索了設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)智能產(chǎn)品時(shí)，思考由技術(shù)發(fā)展介入式活化福州古厝文化遺產(chǎn)、地域特色與文化輻射的持續(xù)創(chuàng)新策略提供了可借鑒的方法論。通過普適性的虛擬福州古厝交互式體驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)福州文化遺產(chǎn)推廣問題和解決的對(duì)策進(jìn)行深入探討分析。最終歸納出在“5G+720虛擬全景技術(shù)”加持下的福州古厝的文化推廣研究的兩個(gè)奇點(diǎn)和其所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)要素，即共享社會(huì)性視角下的數(shù)據(jù)通達(dá)性、技術(shù)普適性人文關(guān)懷下的通感交互性，生發(fā)出福州古厝交互式體驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。

福州古厝文化復(fù)興和治理轉(zhuǎn)型之際，古文化建筑的保護(hù)和外生動(dòng)力機(jī)制的激勵(lì)是保證福州古建筑再生的重要條件。從目前的實(shí)踐和取得的成績來看，遠(yuǎn)程交互體驗(yàn)是目前地域性古厝文化開發(fā)面臨的一個(gè)痛點(diǎn)。目前，古厝活化探索中，文化創(chuàng)造力驅(qū)動(dòng)和區(qū)域文化激活已成為時(shí)下轉(zhuǎn)型的重要工具，越來越受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注。怎樣激活當(dāng)下福州古厝賡續(xù)更始、實(shí)現(xiàn)古建活化實(shí)踐對(duì)福州古厝改造的文化中興成效？現(xiàn)以“5G+720虛擬全景技術(shù)”在福州古厝交互式體驗(yàn)研究為例，闡述福州古厝活化的持續(xù)創(chuàng)新策略。

推廣福州古厝文化遺產(chǎn)背景與驅(qū)動(dòng)力

“古建筑是科技文化知識(shí)與藝術(shù)的結(jié)合體，古建筑也是歷史載體。”[1]在數(shù)字文化記憶建構(gòu)領(lǐng)域，尤其重視虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為技術(shù)手段的參與。虛擬現(xiàn)實(shí)作為一種記憶輔助設(shè)施，以“超真實(shí)”合成現(xiàn)實(shí)主義美學(xué)特征，通過記錄數(shù)字記憶，建構(gòu)人們的文化記憶與歷史認(rèn)知[2]。

三坊七巷、朱紫坊、上下杭、煙臺(tái)山四地聯(lián)合申遺；梁厝傳承耕讀文化；三坊七巷的林則徐紀(jì)念館定期舉辦左海講壇；煙臺(tái)山不定期舉辦藝術(shù)文化節(jié)等，這些活動(dòng)融合了本土物華、人文，整體上實(shí)現(xiàn)了福州古厝的復(fù)興目標(biāo)。

5G+720虛擬全景技術(shù)的應(yīng)用前景

隨著第44屆世界遺產(chǎn)大會(huì)在福州開幕，本屆世界遺產(chǎn)大會(huì)突出“數(shù)字世遺”特色，做好線上線下雙線融合的展示展播，借助5G、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)，增強(qiáng)參會(huì)嘉賓的互動(dòng)體驗(yàn)感。以手機(jī)為終端的多元服務(wù)，如全景導(dǎo)航、全息模擬實(shí)操訓(xùn)練和智能家居控制等，加速了日常生活數(shù)字化與智能化的進(jìn)程。

720虛擬全景技術(shù)是以使用者的第一視角為中心點(diǎn)，以縱向垂直360度和橫向水平360度視角球體包裹式進(jìn)行無縫圍合生成的環(huán)繞空間景象技術(shù)，它可以讓使用者用VR眼鏡或手機(jī)、平板、電腦等設(shè)備進(jìn)行環(huán)繞觀察。

5G+720虛擬全景技術(shù)在福州古厝中的兩個(gè)奇點(diǎn)

數(shù)據(jù)通達(dá)性

數(shù)據(jù)通達(dá)性即通過一定的科學(xué)技術(shù)等手段將信息傳遞給用戶，并產(chǎn)生較為廣泛的傳播和影響力。通達(dá)性中的“達(dá)”是指用戶不僅能夠接收到信息，還能有效地識(shí)別、讀取、理解信息內(nèi)容。這是用戶體驗(yàn)所不能忽視的必要需求。

通感交互性

通感交互性是使用者與穿戴產(chǎn)品之間的交互體驗(yàn)，各感官之間的綜合反饋決定整個(gè)交互體驗(yàn)的連貫性、適用性。在這個(gè)過程中，我們還應(yīng)該考慮到老中青三個(gè)年齡階段的人群，他們?cè)诮涣鞣答伾洗嬖诓町愋裕麄儗?duì)720虛擬全景技術(shù)和VR界面的感知和操作中會(huì)有許多使用習(xí)慣的不同。這些問題主要集中體現(xiàn)在人機(jī)通感交互界面的引導(dǎo)性設(shè)計(jì)上。

共享的社會(huì)性視角：數(shù)據(jù)通達(dá)性

數(shù)據(jù)通達(dá)性是指不論在何時(shí)何處，人們都可以通過便捷的渠道獲得信息。共享的社會(huì)性視角，要求關(guān)照到被地區(qū)受限、出行不便、空暇時(shí)間零散的群體定制的設(shè)計(jì)理念，從共享的社會(huì)性視角審視用戶情感體驗(yàn)、傳播通達(dá)性等多方面滿足不同人群交流、游覽甚至學(xué)習(xí)的需求。

福州古厝720虛擬全景技術(shù)的技術(shù)數(shù)字化解析

數(shù)據(jù)采集階段（以福州古厝中的柔遠(yuǎn)驛為例）：第一步，為了使柔遠(yuǎn)驛圖像采集效果良好，選擇晴朗的天氣、開啟室內(nèi)輔助照明。第二步，根據(jù)柔遠(yuǎn)驛建筑外觀和內(nèi)部房間布局游覽順序，規(guī)劃設(shè)計(jì)好游覽路線。按照人流動(dòng)的路徑，從柔遠(yuǎn)驛的入口處外圍開始采集圖像。第三步，在每個(gè)空間區(qū)域中心位置放置帶有雙面魚眼相機(jī)的相機(jī)架。將雙面魚眼相機(jī)安裝在相機(jī)架的頂端，根據(jù)成年、青少年、兒童不同的身高分成3個(gè)視點(diǎn)高度設(shè)置拍攝的高度，然后調(diào)整雙面魚眼相機(jī)的感光度、白平衡、光圈、焦距、快門等參數(shù)，調(diào)整好適合該空間區(qū)域的參數(shù)。第四步，采集拍攝柔遠(yuǎn)驛入口圖像。

照片調(diào)整階段：第一步，當(dāng)前面的柔遠(yuǎn)驛入口照片素材準(zhǔn)備好后，就可以通過Photoshop圖形處理軟件進(jìn)行圖片微調(diào)處理，圖像的局部拍照欠妥的地方一般是正下方露出的三腳架，色相、明度、純度、細(xì)節(jié)的修飾用圖形處理軟件進(jìn)行修復(fù)，以使全景圖像更加真實(shí)。第二步，保存長寬比例為2：1的JPG格式全景圖像。第三步，通過PC端把制作好的JPG格式全景圖像上傳至720云平臺(tái)，平臺(tái)會(huì)根據(jù)該全景圖像自動(dòng)合成VR沉浸式效果的場景。對(duì)該空間進(jìn)行備注，取名“柔遠(yuǎn)驛入口”。第四步，按相同的方法，依次將柔遠(yuǎn)驛各個(gè)空間拍攝的照片上傳到720云平臺(tái)，并備注好對(duì)應(yīng)名稱。第五步，對(duì)柔遠(yuǎn)驛中各空間場景如石碑、門廳、耳房、正廳和周邊的卻金亭、意園、吟春園等逐個(gè)鏈接，并添加熱鍵、熱點(diǎn)、導(dǎo)引箭頭、解說和音樂等一系列功能和效果。如在路口轉(zhuǎn)角處添加導(dǎo)引箭頭；熱點(diǎn)的增設(shè)可以讓使用者在使用中直接跳轉(zhuǎn)進(jìn)入想要游覽的空間，高效便捷；在重要的文物添加突出的熱鍵和解說；庭院加設(shè)蟲鳴鳥聲；水榭處增加流水潺潺聲等，可以讓使用者體驗(yàn)到沉浸式的視聽享受。同時(shí)，為了加強(qiáng)使用者的參與功能，全景效果中還增設(shè)分享、點(diǎn)贊、說一說等交互功能。

全福州地區(qū)各個(gè)古厝均采用了同樣的拍攝和制作方法，最終通過福州古厝各個(gè)鏈接，形成一套基于720虛擬全景技術(shù)的福州古厝數(shù)字化的3D游覽大地圖，讓全國各地乃至全世界都可以通過該地圖獲得身臨其境的數(shù)字福州文旅體驗(yàn)。

5G技術(shù)加持下的福州古厝文化數(shù)字化推廣

5G+720虛擬全景技術(shù)能很好地契合當(dāng)下環(huán)境，通過VR眼鏡和5G平臺(tái)，使人們足不出戶也能學(xué)習(xí)或參觀福州古厝的建筑樣式、文化背景等，5G網(wǎng)絡(luò)相較于以往的4G、3G、2G網(wǎng)絡(luò)，其具有“超高速率、超低時(shí)延、超大連接”的技術(shù)特點(diǎn)，在網(wǎng)速方面，5G速率最高可以達(dá)到4G的100倍，實(shí)現(xiàn)10Gb/秒的峰值速率，急速流暢720虛擬全景VR場景等。在超低時(shí)延方面，5G的空口時(shí)延可以低到1毫秒，僅相當(dāng)于4G的十分之一，遠(yuǎn)高于人體的應(yīng)激反應(yīng)[3]。在任何地區(qū)都可以享受5G+720虛擬全景技術(shù)數(shù)字化所帶來的紅利，這些都體現(xiàn)了數(shù)據(jù)的通達(dá)性和設(shè)計(jì)的人文關(guān)懷。

技術(shù)普適化的視角：通感交互性

層出不窮的新技術(shù)必然掀起人們對(duì)人文關(guān)懷的思考和普適性的考驗(yàn)。福州古厝這一文化現(xiàn)象在文化傳播中嶄露頭角，一方面建立了福州古厝中人與建筑之間的情感紐帶，另一方面是在福州文化輻射通過工程技術(shù)路線作增補(bǔ)。5G+720虛擬全景技術(shù)在福州古厝的交互式體驗(yàn)促使設(shè)計(jì)活動(dòng)正向發(fā)展。從人文關(guān)懷設(shè)計(jì)出發(fā)，研究不同人群對(duì)操作交互界面時(shí)不同年齡層的人體各感官之間信息交換互通的變化法則[4]。通過技術(shù)的普適性讓所有人都能夠快速地享受到人機(jī)交互的便利。

虛擬全景技術(shù)下的界面和通感交互性

通感交互性通常是指近年來迅速發(fā)展的一種人機(jī)交互技術(shù)， 它既適應(yīng)了“以人為中心”的自然交互準(zhǔn)則， 也推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，涵蓋了用戶表達(dá)意圖、執(zhí)行動(dòng)作或感知反饋信息的各種通信方法， 如言語、眼神、臉部表情、唇動(dòng)、手動(dòng)、手勢、頭動(dòng)、肢體姿勢、觸覺、嗅覺或味覺等，但多元化發(fā)展的同時(shí)也對(duì)產(chǎn)品的普適性提出了考驗(yàn)[5]，增加了普適性的難度。基于此，展開了針對(duì)不同年齡層次、不同需求人群的福州古厝720虛擬全景技術(shù)功能開發(fā)、界面拓展、視野衍生的研究。

福州古厝720虛擬全景的設(shè)計(jì)探索

研究過程中誠邀不同年齡層參與實(shí)驗(yàn)，通過研究發(fā)現(xiàn)，大部分人對(duì)福州古厝720虛擬全景表現(xiàn)出了極大的興趣，他們認(rèn)為福州古厝720虛擬全景的界面設(shè)計(jì)是基本合適的，且非常適宜當(dāng)下的需要，很好地解決了時(shí)間和空間的限制問題。大家普遍認(rèn)為使用新的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)、參觀是輕松、有趣、有意義的。通過反饋，總結(jié)出以下幾點(diǎn)。

第一，使用者普遍喜歡對(duì)比虛擬全景與現(xiàn)實(shí)福州古厝中的差異，同時(shí)與自己曾經(jīng)游覽福州古厝的經(jīng)歷進(jìn)行比較，探討720虛擬全景對(duì)比現(xiàn)實(shí)場景的還原度。

第二，因福州古厝720虛擬全景真實(shí)還原現(xiàn)場景象，老年人普遍習(xí)慣通過環(huán)顧四周虛擬陳設(shè)與建筑場景來進(jìn)行自身方位辨識(shí)，通常不會(huì)首先使用小地圖、快捷鍵等。而中青年與青少年則能在短時(shí)間內(nèi)熟練操作界面。

第三，使用過程中因著眼點(diǎn)、視角高度不同，有些區(qū)域可能會(huì)被使用者忽視，可以通過利用界面設(shè)計(jì)、語音提示和高亮閃爍提示等進(jìn)行視點(diǎn)引導(dǎo)，提升不同使用人群的使用效率。

第四，對(duì)實(shí)驗(yàn)測試的完成時(shí)間進(jìn)行分析論證，對(duì)虛擬場景的使用有正向作用，在研究的過程中發(fā)現(xiàn)方位感好的人能夠更輕松地在虛擬場景中游覽學(xué)習(xí)，有的人甚至能駕輕就熟地回到原點(diǎn)或走到終點(diǎn)。在測試過程中，從點(diǎn)擊行為來看老年人通常喜歡通過場景中的路標(biāo)來進(jìn)行院落的行進(jìn)，中青年和青少年較喜歡使用小地圖或小場景直接切換福州古厝中不同房間的場景。

基于反饋，新增了福州古厝720虛擬全景中的小地圖、實(shí)時(shí)定位、實(shí)時(shí)方向雷達(dá)、分享、點(diǎn)贊、留言、熱點(diǎn)介紹、熱點(diǎn)放大、VR眼鏡模式熱鍵等設(shè)計(jì)引導(dǎo)。

福州古厝720虛擬全景界面的普適性改造

1.虛擬按鍵位置擺放根據(jù)不同年齡層進(jìn)行適配

老年人在使用過程中錯(cuò)誤率較高，分析應(yīng)用界面上各個(gè)按鍵的使用情況，發(fā)現(xiàn)圓角的按鍵在老年人群中的使用率較高，在虛擬場景老年人更傾向于點(diǎn)擊屏幕上方的位置和懸掛在天花板上的標(biāo)志位置，因?yàn)檫@些位置對(duì)應(yīng)了現(xiàn)實(shí)的導(dǎo)向位置。在未來的UI設(shè)計(jì)中，我們可以考慮在這樣的位置為該年齡層用戶增設(shè)一些互動(dòng)[6]。

中青年人在使用的過程中正確率較高，分析720全景中各個(gè)按鈕的點(diǎn)擊率和正確率，呈現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)表明扁平化的按鈕在中青年人群中的點(diǎn)擊率偏高。右側(cè)按鍵點(diǎn)擊率略高于左側(cè)按鍵。發(fā)現(xiàn)中青年人群體感興趣的區(qū)域較廣，略傾向于點(diǎn)擊屏幕中間的位置和側(cè)邊位置，在界面設(shè)計(jì)中，我們可以考慮在相應(yīng)的位置為中青年齡層用戶增設(shè)功能按鍵。

2.視點(diǎn)高度人性化調(diào)整

在720虛擬全景技術(shù)的設(shè)計(jì)上考慮到不同年齡段的孩童和青少年的視點(diǎn)高度受到年齡身高的影響。身高越高，影響到視域觀察范圍越偏高、上方區(qū)域的視線角度越窄，面積越小，而下方區(qū)域的視線角度越寬面積越大、透視角度等的變化越大。在進(jìn)入720虛擬全景或VR開機(jī)進(jìn)入界面前會(huì)通過系統(tǒng)預(yù)設(shè)來選擇視點(diǎn)高度，如身高135cm的兒童在使用時(shí)可以選擇相接近的視點(diǎn)高度如120cm—150cm的界面來進(jìn)行觀看使用，此時(shí)720虛擬全景和VR影像就切換到模擬身高135cm孩童的視線透視角度投射影像，真實(shí)還原個(gè)體平時(shí)的觀察視角，使得個(gè)體有一種身臨其境的感覺。

3.加強(qiáng)邏輯明確的引導(dǎo)式設(shè)計(jì)

普適性的界面設(shè)計(jì)要求要有指代明確的圖標(biāo)按鈕和清晰的引導(dǎo)邏輯。好的界面設(shè)計(jì)能夠引導(dǎo)使用者順利操作，避免在使用過程中出現(xiàn)邏輯混淆和相類似的圖標(biāo)，造成辨認(rèn)困難，進(jìn)而提升使用者探索的積極性。

4.沉浸式體驗(yàn)與動(dòng)態(tài)定位

不使用枯燥的列表清單，而是真實(shí)還原福州古厝在福州城中的實(shí)際地理位置，“三山兩塔一條街”依次布局，通過城市街區(qū)環(huán)境來標(biāo)記福州古厝，做到場景真實(shí)還原以獲得沉浸式體驗(yàn)。所有的古厝都能在福州鳥瞰地圖上準(zhǔn)確定位，一比一還原，并能點(diǎn)擊進(jìn)入720虛擬全景查看游覽。還原福州古厝的在地性，增強(qiáng)福州古厝的文化圈效應(yīng)。在福州古厝720虛擬全景界面的小地圖里增加動(dòng)態(tài)定位點(diǎn)，用來引導(dǎo)人的定位和移動(dòng)。動(dòng)態(tài)定位點(diǎn)設(shè)計(jì)增強(qiáng)使用者方位信息的呈現(xiàn)。普適性的人機(jī)交互界面有助于拉近老、中、青不同年齡層次使用者和福州古厝之間的距離，建立傳承福州古厝文化的橋梁。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、便攜式終端應(yīng)用的日益普及和人們?nèi)找嬖鲩L的文化自信，信息、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)逐漸滲透到人們?nèi)粘Ｎ幕瘋鞑ヅc生活的方方面面，不久的將來會(huì)迎來為彌補(bǔ)各類人群需求而延伸出來的智能平臺(tái)和產(chǎn)品，在這個(gè)浪潮中既是挑戰(zhàn)更是機(jī)遇[7]。在研究中，我們通過案例分析“5G+720虛擬全景技術(shù)”加持下的福州古厝文化推廣研究的兩個(gè)視角和其所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)要素，即共享社會(huì)性視角下的數(shù)據(jù)通達(dá)性、技術(shù)普適性人文關(guān)懷下的通感交互性，突破空間、距離限制的文化傳播與傳承。

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【基金項(xiàng)目】2021年度福建省中青年教師 教育科研項(xiàng)目（科技類）“防疫期‘5G+全息影響在福州古厝交互式體驗(yàn)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：JAT210627）。

【作者簡介】黃 翔（1989—），男，碩士，講師，研究方向：古建傳承活化。