互動式激光投影書法練習器設(shè)計

盧祥祥 林 慧 余全杰 何昆侖 陳國東（通訊作者） （浙江農(nóng)林大學 311300）

互動式激光投影書法練習器設(shè)計

盧祥祥 林 慧 余全杰 何昆侖 陳國東（通訊作者） （浙江農(nóng)林大學 311300）

本文給出一種新型書法練習器具。該互動式激光投影書法練習器的目標人群是練習書法的初學者，內(nèi)置的紅色激光發(fā)射器可以在任何紙面上投影出書法字體的外輪廓，初學者可以直接臨摹練習。該器具能夠提供電子化互動、書寫多種字體，并且能夠?qū)鴮懙淖煮w進行檢測糾正。

激光投影；產(chǎn)品設(shè)計；書法練習

一、前言

中國書法深受歷代人們的喜愛，從甲骨文、石鼓文、金文（鐘鼎文）演變而為大篆、小篆、隸書，至定型于東漢、魏、晉的草書、楷書、行書等，書法一直散發(fā)著藝術(shù)魅力。中國書法是中國文化的表征，是最純粹的中國本土藝術(shù)，帶著濃郁的東方世界風情，是中國人特有的藝術(shù)修養(yǎng)與審美觀念的體現(xiàn)。在中國文化數(shù)千年的發(fā)展中，書法藝術(shù)一直在其自身范圍內(nèi)發(fā)展與變化，烙有深深的民族文化的印記。中國書法的發(fā)展至今已歷經(jīng)千年，堪稱中國藝術(shù)瑰寶，國人為自豪。然而，隨著時代的變遷和社會的發(fā)展，中國書法在當今社會的現(xiàn)狀卻小容樂觀。書法作為中國文化組成元素中重要的一部分，應(yīng)當?shù)玫礁玫陌l(fā)展。

書法練習往往是入門易成家難，對于初學者學習練習書法工具主要是字帖。目前書法練習字帖使用形式主要有兩類，一類是描紅字帖，另一類是水寫字帖。描紅字貼的優(yōu)點是價格便宜，使用起來方便易學，最大程度保留了使用者練習時的書法體驗和筆墨的韻味。描紅字貼的缺點是浪費紙張，不能重復利用和缺少互動。水寫字貼的優(yōu)點是能夠重復書寫，蘸水即可書寫。水寫字貼的缺點是書寫的字體不能長久保留，同時由于水寫字貼的材料不是紙質(zhì)，所以書寫體驗上會和實際書法書寫有所差異。它們共同的缺陷是缺乏互動，使用模式單一，使用起來枯燥無味，不能夠書寫多種字體。互動式激光投影書法練習器的設(shè)計在彌補傳統(tǒng)字帖存在的缺陷的同時豐富了書法練習器具的功能。

二、互動式激光投影書法練習器綜合設(shè)計

1.技術(shù)原理

互動式激光投影書法練習器采用目前已經(jīng)成熟的激光投影技術(shù)和VBK鍵盤技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)實際應(yīng)用在鐳射無線鍵盤上，并且廣泛被消費者接受。互動式激光投影書法練習器主要由圖像投影模塊、紅外圖像采集模塊和紅外激光定位系統(tǒng)三部分構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 互動式激光投影書法練習器模塊組成

圖像投影模塊能夠在任意漫反射表面，通過紅色波段的激光器投影界面信息，界面信息其中包括字帖、字體動畫、田字格和模式按鍵，使用者可以根據(jù)投影的界面信息操作使用。用戶“點擊”投影出的模式按鍵圖像時，通感器采集范圍覆蓋整個界面選擇按鍵投影區(qū)域。虛擬鍵盤下端設(shè)計有紅外激光定位系統(tǒng)，能夠發(fā)出平行于投影表面的激光束，當手指觸碰到鍵盤投影表面的時候，手指會阻斷激光器發(fā)出的激光束，并在指尖位置形成激光束反射，此時指尖的亮度會高于其他沒有形成反射部分的亮度，通過紅外攝像機對圖像進行采集，作為按鍵“點擊”識別的原始數(shù)據(jù)1，如圖2所示。

圖2 互動式激光投影書法練習器數(shù)據(jù)采集

2.互動式激光投影書法練習器功能設(shè)計

互動式激光投影書法練習器開啟電源開關(guān)后，界面信息通過激光發(fā)射器投影在紙面上。互動式激光投影書法練習器在開機界面下具有示范、臨摹和練習三種模式可供。

練習模式：激光發(fā)射器在紙上投影展示毛筆書寫的軌跡和筆觸的動畫，直觀的展示書寫的技法。選擇練習模式時，投影在紙上的字體將自動播放模擬書法書寫時的筆畫書寫順序以及書寫的筆觸變化，真實的展示給使用者書法練習的技巧。示范模式的作用就在于能夠通過動畫的形式展示臨摹的方法，相對于其他字帖展示的更加清晰直觀。

臨摹模式：激光發(fā)射器在紙上投影字體的外輪廓，使用者可以直接臨摹練習。臨摹模式下的產(chǎn)品與現(xiàn)有字帖既有相似之處又有區(qū)別的地方。傳統(tǒng)字帖采用印刷工藝將字體印在紙上，而該款書法練習器是通過激光投影將字體投影在紙上；傳統(tǒng)字帖的一頁字體只能練習一次，而在書法練習器下只需要更換紙張便可以無限循環(huán)練習。該產(chǎn)品相對于傳統(tǒng)字帖更加環(huán)保，重復利用性更高。

練習模式：激光發(fā)射器在紙上投影米字格，使用者可以像使用傳統(tǒng)字帖一樣，直接練習書寫。當書寫完成后，使用者可以點擊評分功能按鈕，書法練習器會對使用者書寫的字體進行評分和語音糾正，如圖3所示。

圖3 投影界面

互動式激光投影書法練習器同時建立有不同書法家書寫的投影字體庫，這些字體主要是針對書法初學者。初學者在使用時可以根據(jù)個人需要選擇不同種字體，然后通過數(shù)據(jù)線導入到產(chǎn)品中。

三、結(jié)語

書法是一種高雅藝術(shù)，她以獨特的書法美使人迷戀。傳統(tǒng)是創(chuàng)新的基石，只有真正深刻地認識傳統(tǒng)，把握傳統(tǒng)的精髓，才能實現(xiàn)創(chuàng)新。中國書法藝術(shù)是國家的財富，是國人的自豪。每一個人都有義務(wù)和責任將書法藝術(shù)傳承和發(fā)揚。互動式激光投影書法練習器將傳統(tǒng)書法練習技法與現(xiàn)代電子科技結(jié)合，既解決了傳統(tǒng)書法練習工具存在的問題，同時豐富了書法練習工具的功能，使書法得到了更好的發(fā)揚與傳播。

注釋：

1.蔡睿妍.激光虛擬鍵盤的設(shè)計與實現(xiàn)[J].激光與紅外，2012，42（8）：875-878.

國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃創(chuàng)業(yè)訓練項目（201610341003）