基于虛擬現實的岳州窯施釉工藝仿真訓練研究

摘要本文研究了傳統施釉工藝的仿真設計，采用虛擬現實開發平臺Unreal Engine5開發交互式體驗內容，創造了一個沉浸式的仿真訓練平臺，用戶能夠在該平臺的模擬環境中實踐施釉工序，高效積累實踐經驗，這種創新的訓練模式為傳統工藝實踐注入了新的活力，使施釉的學習過程變得更加直觀、高效。

關鍵詞虛擬現實；岳州窯；施釉

本文借助虛擬現實技術探討了岳州窯施釉工藝的傳承，旨在創建一個集理論教學、實踐操作、個性化學習于一體的交互式訓練平臺，降低了學習門檻，提高了教學效率，為中國傳統工藝的現代化傳播與文化產業發展提供了新的思路。

1岳州窯施釉工藝的傳承難題

1.1師徒傳承與系統學習

岳州窯施釉工藝目前缺乏系統化的學習方式，傳統的師徒傳授方式受限于師傅個人時間和教學能力，在知識傳遞效率與廣度上有局限性，缺乏統一的教學標準和體系，影響了初學者對施釉工藝深層次的理解，對其構成了較高的技術準入門檻。

1.2物質資源與環境限制

施釉工藝對環境條件有嚴格要求，如穩定的溫度和濕度，施釉過程中合適的溫度范圍為20 ℃～30 ℃，這樣可以確保釉漿的流動性和適當粘度，濕度的控制也同樣重要，適宜的濕度有助于釉漿在陶瓷坯體上均勻分布，防止過快干燥導致釉層缺陷，但這些條件在實際操作中難以精確控制，同時由于材料和工具的成本較高、供應鏈的地域差異以及環境維護和運營的費用等原因都增加了學習者的經濟負擔。此外，季節和氣候的變化也會影響施釉過程的穩定性和最終產品的質量，進一步加大了初學者的訓練成本。

1.3心理壓力與安全因素

初學者在接觸岳州窯施釉工藝時，常因對技藝不熟練和對失敗的擔憂形成較大的心理壓力，造成較高的出錯率，同時施釉過程中涉及許多高溫操作和化學品使用，如處理不當可能會引發安全事故，對初學者構成潛在的身體傷害風險。

2現有的傳統工藝仿真訓練方法

為解決上述工藝傳承中的難題，人們開始使用數字化的仿真訓練來輔助初學者進行實踐學習，Workbench VR就是一款專門設計用于教授木工技藝的概念性虛擬現實程序，它通過提供一個沉浸式的虛擬環境使初學者能夠安全、經濟地進行木工設計和制作。利用VR技術初學者可以在三維空間中直觀地操作工具、材料設計和評估木工項目，同時獲得即時反饋和逐步指導，這種互動式學習不僅降低了學習成本，還提高了教學的可行性和效率，促進了個性化學習、跨學科技能的發展和全球協作，增強了初學者對木工技藝的理解和掌握，但仍存在一些不足之處。Workbench VR缺乏對初學者友好的直觀指導和逐步學習的過程，這導致學習難度較高，同時該程序還沒有完全整合高級的物理模擬，例如木材的變形、應力分布等復雜行為，缺乏對真實世界木工設計的模擬。

針對現有仿真訓練平臺的不足，筆者決定采用Unreal Engine 5（UE5）來構建虛擬現實的岳州窯施釉工藝仿真訓練平臺，UE5提供了更高級的圖形渲染能力和物理模擬，能夠創建更為逼真的虛擬環境和材料交互效果，UE5支持大型開放世界的創建，這為模擬整個岳州窯施釉工藝的各個環節提供了可能性，可以更真實地模擬施釉過程中的釉料流動、干燥和燒制過程，以及最終成品的質感和顏色變化，為初學者提供更為全面和深入的學習體驗。

3基于虛擬現實的岳州窯施釉工藝仿真訓練的研究意義

3.1貫通理論與實踐

岳州窯的工藝流程復雜且精細，包括但不限于捺水、蕩釉、吹釉等關鍵環節，本研究通過系統化的方式呈現這些工藝步驟來幫助初學者形成清晰的工藝流程框架，使其能夠在沒有直接接觸實際材料和工具的情況下對陶瓷施釉的理論知識和實踐技巧有一個全面地理解。通過這種理論與實踐相結合的教學模式，初學者能夠深入領悟并應用岳州窯施釉工藝，為日后的實際操作打下堅實的基礎。

3.2強化傳承與創新

本研究旨在激發傳統工藝在現代社會中的新活力，為初學者提供一個無障礙、高效且具有吸引力的學習環境，吸引更多年輕人參與到傳統工藝的傳承與發展中，此外本研究還致力于提升公眾對傳統工藝價值的認識，促進社會對文化遺產保護的參與支持，推動傳統工藝在當代社會的持續發展與創新。

4虛擬現實技術與岳州窯施釉工藝的仿真設計實踐

4.1確定虛擬仿真設計的原則

在岳州窯遺址和相關博物館進行的調研以及對岳州窯工匠藝人的訪談中，筆者深入了解到岳州窯施釉工藝的傳承狀況，包括其對傳統技藝的保護和現代的應用實踐。筆者基于原始數據編寫了岳州窯施釉工藝的具體技術流程，包括原料選擇、釉料配制、施釉技巧等。研究發現，岳州窯施釉工藝的主要方法有捺水、蕩釉、吹釉、蘸釉、澆釉、促釉、補釉、清足等步驟，這些步驟共同構成了一個完整的施釉工藝流程，每一個環節都對最終施釉的質量和美感起著至關重要的作用。為了使這項傳統技藝的學習更加直觀和便捷，筆者明確了利用虛擬現實技術來仿真岳州窯施釉工藝的設計原則，具體為以下幾個方面：首先，設計虛擬現實程序的關鍵任務是數字化岳州窯施釉工藝，內容涵蓋原料選擇、釉料配制、施釉技巧等；其次，運用3D建模和動作捕捉技術設計交互動作，確保虛擬施釉逼真；再者，界面設計注重直觀性和手勢控制，簡化用戶操作，使其普適易用；最后，運用多語言和個性化指南提升可訪問性，構建一個所有人都能享用的教學性平臺，讓岳州窯的精湛工藝得以跨越時空的限制。

4.2施釉工藝流程的數字化呈現

筆者利用UE5實現了岳州窯施釉工藝流程的數字化呈現，通過3D建模軟件（如Autodesk Maya或Blender）構建了岳州窯瓷器及其施釉工藝的精確數字模型。在仿真訓練程序中，用戶將使用高度仿真的數字化原材料模型，這些模型不僅涉及了瓷器的外形與尺寸，還包括陶土的紋理和釉料的顏色。在岳州窯施釉工藝的虛擬仿真訓練中，模擬釉料的真實效果尤為重要，通過Chaos物理引擎我們模擬了釉料的流動和固化過程，把施釉的每個環節轉化為精細的數字形態，將傳統工藝中的時間、溫度等參數轉換成仿真程序內的數字模擬，確保了與現實世界中物理特性的一致性。利用材質系統和渲染技術（如NVIDIA的RTX實時光線追蹤技術）實現逼真的視覺效果，以確保仿真訓練的真實性。為了增強用戶體驗，我們對操作界面進行直觀的視覺設計，采用清晰的指向性箭頭圖標提示用戶進行工藝流程操作，這種互動設計不僅優化了操作流程，而且通過模擬真實世界的物理特性使得施釉過程在虛擬環境中栩栩如生。利用虛擬現實中的數據分析工具（如Tableau或Power BI）對工藝流程進行優化分析，有助于幫助用戶理解施釉過程中的每個細節，確保用戶能夠感受到與實際操作相仿的體驗。該流程不僅確保了虛擬體驗的真實性和可玩性，而且為傳統工藝的傳承與創新提供了強大的技術支持，通過這種方式我們能夠為用戶提供一個無障礙、高效且富有吸引力的仿真訓練環境，同時推動傳統工藝與現代科技的深度融合。

4.3交互式學習與仿真體驗

筆者通過與工匠的交流深入了解到工藝的實際操作和傳統技藝的傳承情況，基于這些資料，運用虛擬現實技術將徹底革新岳州窯施釉工藝的教學模式，以下是實現交互式學習和仿真體驗的詳細論述。

4.3.1交互式學習實現

（1）虛擬現實平臺搭建

本研究通過Unity3D或Unreal Engine5等專業虛擬現實開發平臺構建了一個高度交互式的虛擬仿真環境，在這個沉浸式的三維空間中，用戶不僅能夠通過直觀的操作界面和動態的視覺效果獲得與現實世界中施釉過程幾乎一致的體驗，還能夠通過平臺提供的豐富工具和功能進行個性化探索和實踐。從模擬釉料的調配、施釉技巧的練習到對瓷器進行細節上的打磨和修飾，每一個環節都被精心設計，確保用戶能夠在虛擬環境中深入理解并掌握岳州窯施釉工藝的精髓。

（2）集成真人演示視頻

本研究通過虛擬仿真平臺集成了高清真人陶藝師傅演示視頻，為用戶提供了一個全面、直觀且互動的學習途徑，視頻從多個角度詳細展示了施釉的每個步驟，包括陶土準備、工具使用和釉料處理，使用戶能夠細致觀察到每個動作的細節，視頻不僅傳授技藝，還深入介紹了岳州窯施釉工藝的文化和歷史背景，通過工匠的講解，用戶能夠領會到傳統工藝的深層價值，這種集成視頻的方法極大地豐富了學習體驗，促進了岳州窯施釉工藝的傳承與普及，為傳統工藝的現代化教學提供了新的思路。

（3）自由學習模式

平臺設計了結構化的學習模式和自由模式以適應不同學習階段和風格的需求，學習模式引導用戶按照既定步驟進行操作，而自由模式則鼓勵用戶發揮創造力，自主探索施釉工藝的多樣性。用戶能夠在虛擬環境中自由選擇學習內容和進度，系統提供的操作提示和實時反饋確保了用戶能夠準確掌握施釉技巧。

4.3.2仿真體驗實現

（1）多元化學習內容

平臺提供三種不同器型的瓷器：杯、壺、碗，用戶根據自己的喜好選擇器型，平臺在用戶選擇器型后提供施釉步驟指導，用戶可以按照提示進行學習。平臺允許用戶自定義釉料的顏色、圖案和風格，可以混合不同的釉料創造出個性化的釉色，同時釉料的混合有比例范圍，超過范圍的調制將會失敗，當原料添加值在合理區間時釉料將調制成功，平臺鼓勵用戶采用浸釉、點釉等自由施釉方式探索自己的施釉風格。

（2）交互式施釉教程

開發虛擬現實中的交互式教程讓用戶能夠通過手柄或手勢跟蹤設備（如Oculus Touch或HTC Vive控制器）學習施釉技術，當用戶進入點釉環節，在其所選的瓷器部位動態展示一個圓圈標記，幫助用戶精確地定位施釉點。隨著用戶的操作，平臺會進行實時計算，模擬釉料在瓷器表面的流動和覆蓋效果，確保施釉過程的視覺效果真實又具有教育意義，用戶完成點釉動作后平臺將在施釉未完成或有瑕疵的地方顯示圖標，用戶需要在提示位置進行操作，完成施釉后平臺會在瓷器底部需要特別關注和打磨的區域進行明確標示，鼓勵用戶模擬現實世界中的操作在這個特定區域進行拋光操作，即時的視覺反饋不僅讓用戶感受到自己工作的成果，也加深了他們對施釉工藝的理解，降低在真實操作中的失誤率。

（3）學習成果記錄與社區交流

用戶的訓練進度和成果被記錄，可以隨時回看操作過程，平臺會評估用戶的作品，指出問題并提供改進建議。此外，通過構建社區交流平臺，用戶可以分享作品、交流反饋，促進其知識和技能的增長。

5結語

本文研究了利用虛擬現實技術進行傳統施釉工藝的仿真設計，向大眾傳播了具體的工藝知識，提高了學習效率，增強了文化自信，為岳州窯施釉工藝的傳承與發展帶來了新的生機與活力，然而在將虛擬現實技術應用于傳統手工藝教學領域時，我們仍需面對技術實現、用戶適應性以及文化內容準確性等方面的挑戰。未來的工作將集中在優化虛擬現實體驗，確保教學內容的準確傳達并探索更有效的用戶參與策略，確保岳州窯施釉工藝的教學和普及工作能夠持續發展，同時維護其文化的真實性和活力。

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