體感交互設計在新媒體藝術中的應用研究

（山東工藝美術學院，山東 濟南 250300）

交互設計是指在人與人、物與物或者人與產品、服務、系統之間創造一系列對話。通過研究人類的認知、行為、動機對這種對話進行一系列分析并加以規范，使人們更好地去理解對方所反饋的信息。這種對話幾乎不為人察覺，發生在生活的細節當中。體感交互設計是交互設計的一個分支，設計師利用硬件設備捕捉人體動作、肢體語言，將人類的行為與周圍環境以及虛擬影像結合在一起并建立交互關系。通過研究行為心理學、認知心理學，研究人類的行為及心理活動，將硬件的交互特點融入人類的行為生活中。體感交互設計可以很好地提升觀眾對于新媒體藝術作品的沉浸感，也可以解決用戶在使用產品遇到的使用習慣等問題。

一、新媒體藝術的發展史與現狀

從字面的含義理解，新媒體藝術是指藝術家利用全新媒介作為載體，通過新的技術、材料、方法將自己的觀點以及感受展現在觀眾面前的一種全新藝術形式。它的特點更接近裝置藝術。在觀眾置身三維空間中時，通過與作品的直接對話，觀眾介入和參與到作品中去，在互動過程中理解體驗藝術家的思想。隨著科學技術的不斷進步，當今新媒體的形式更加多元化，許多新興的媒介開始進入大眾生活。特別是互聯網的廣泛應用，加速了信息傳播的速度，新媒體藝術如約而至。新媒體藝術中比較常見的是以光影與科技裝置為創作素材的藝術門類，它建立在科學技術的基礎上。其表達方式主要有光影交互，數字圖像處理、微型處理系統以及傳感器等。新媒體藝術的特點是相對的新，是隨時間的改變而改變的。目前，新媒體藝術的類型主要指使用影像、電腦、人工智能，以及數字技術等全新的科學技術作為創作媒介的藝術學科。

新媒體藝術的起源可以追溯到二十世紀六十年代的觀念藝術，當未來主義宣言、達達式行為和二十世紀七十年代的表演藝術盛行時，新媒體藝術在此孕育而生。跨媒介、跨學科成為當今新媒體藝術的主要特點。新媒體藝術家不斷嘗試將其他學科的知識、材料帶入藝術世界中，探索新的行為模式與新的藝術載體。在此過程中不斷發掘創造新思維、新形式。用戶或觀眾參與到新媒體作品中去，與其本身產生互動。藝術創作的定義也不再取決于它的實體形式，而是它產生的過程。觀眾的體驗以及社會反響也成為組成作品的一部分。總之，整個二十世紀對于新科學的隱喻與模式的著迷，尤其是世紀初的量子物理和世紀末的神經科學與生物學，大大地激發了藝術家的想象力。

從新媒體硬件發展的角度來看，十九世紀六十年代的第四次工業革命使微型電腦成為計算機的主要形式，掌握了便攜式攝影錄像設備的藝術家，開始將這一媒體用于藝術表現，新媒體藝術由此開端。

十九世紀七八十年代，傳媒行業進入新的歷史發展時期，歐美電視臺紛紛嘗試進行試驗欄目的拍攝與播出，他們企圖將實驗性的藝術作品帶入到大眾電視網絡中，就此提供新的媒體形式與傳統美學結合的“溫床”。這些“孵化中心”為藝術家提供最新的硬件設備，配置前沿的科技人員作為技術保障，給藝術家提供最優越的環境進行藝術創作。在此時期誕生了許多有獨特風格的嶄新視覺形式，成就了錄像藝術的第一代大師，同時也刺激了新媒體的創造性運用。1973年，錄像藝術家白南準與工程師阿比合作，開發了同步混像器，今天這已成為電視編輯的基本功能之一。

隨著人類進入二十一世紀人工智能時代，各類前沿的科學技術開始影響我們的生活。增強現實、虛擬現實、體感交互裝置將虛擬與現實緊密地鏈接在一起。新媒體藝術進入了一個前所未有的新領域。藝術家們在虛擬世界中能夠發現更多的可能性。特別是體感傳感器的應用，使觀眾近距離的觸摸到藝術家的思想。在此過程中，體感交互設計應運而生。

二、體感交互設計的發展與應用

繼鼠標和多點觸摸之后，體感交互被稱之為“第三次人機交互革命的原點”。人機體感交互的出現是人與機器對話方式回歸自然的重要轉折，體現了人們對“以人為中心”設計理念的不斷追求。

顧名思義，人機交互是研究人與計算機之間關系以及人類與計算機之間信息傳導與相互作用的學科門類。近些年，科學家開始對新的交互技術展開研究，各式各樣的傳感器相繼問世，主要包括手勢識別交互、語音識別交互、動作捕捉交互及感覺反饋交互等方面。通過體感傳感器，藝術家可以將觀眾與作品無縫連接。這不僅提高了觀眾的沉浸體驗，而且使藝術家更容易在交互過程中挖掘人類的本能。

Kinec徹底顛覆了游戲的單一操作模式，使人機交互的理念徹底地展現出來。它依靠實時捕捉使用者的動作、面部識別及語音識別就可以達到輸入功能。這一特性很好地填補了現有人機交互技術的缺陷，并且促使體感交互技術成為人機交互領域的一個研究熱點。與傳統輸入設備不同的是，Kinect交互傳感器可以實現直接將用戶的動作信息進行處理，從而控制硬件終端，這種特殊形式拉近了人與電腦之間的距離，提高了用戶體驗度。Kinect由三種攝像頭組成，其中一個是RGB攝像頭，用來獲取640×480的彩色圖像，每秒鐘最多獲取30幀圖像；兩邊的是兩個深度傳感器，可以探測物體的體積。左右兩側分別是紅外線發射器與接收器，此部分裝置可以精確地檢測到用戶的具體位置。

國內藝術家郭翰林在2015年的作品《時·空》中，利用Kinect攝像頭進行動態人像捕捉，并把捕捉后的人像進行抽象處理。在黑暗的密閉空間中，Kinect捕捉到用戶的剪影并投射到屏幕上，用戶可以與屏幕內自己的抽象影像進行互動。互動過程，郭翰林加入了大量的藝術創作元素，使用戶體會了不一樣的交互體驗。此設計大大拉近了觀眾與藝術家之間的距離，觀眾在與自己的影像進行互動時，郭翰林就將“從有形到無形”的藝術理念灌輸給了他們。

Kinect在公共空間的新媒體藝術中也有廣泛應用。在新加坡樟宜機場，藝術家們在第二航站樓過境候機室設立了一個交互藝術裝置，該裝置可以將游客的剪影處理成像素的馬賽克藝術，“動作剪影墻”藝術裝置可使游客與自己的投影進行互動。“動作剪影墻”還可將游客自拍的黑白肖像疊加不同背景通過郵件傳送給他人。

除了深度3D攝像頭，科學家還發明了一種眼球跟蹤裝置。TOBII公司于2016年開發上市了一款眼動儀傳感器，此款傳感器可以捕捉人眼的動態軌跡，定位瞳孔的位置，將人眼替代鼠標。美國設計師邁克爾·羅德通過眼動儀設計出一款可以自動遮擋的衣服。整件衣服用可動金屬片組裝而成，上寬下窄。衣服中間夾縫內安裝有一臺微型眼動儀，它可以探測正前方人眼瞳孔的位置從而改變整件衣服的形狀。

除了通過體感傳感器進行體感交互設計之外，藝術家還可利用arduino單片機進行體感交互設計。2014年，獨立藝術家張牧的交互招貼《KILLING》，通過超聲波傳感器、溫度傳感器以及熱感溫油墨等材料，在傳統招貼的基礎上加入了用戶體驗系統。整個作品通過虐殺動物與自殘這兩種意思之間的相互轉變，使觀眾沉浸在整個作品中。觀眾進入體驗區后，超聲波傳感器檢測到物體后開始工作，加熱板會將整個裝置的溫度升高。招貼的畫面是由熱感溫油墨與傳統微噴交替打印而成，當溫度升高后，熱感溫油墨退去，微噴打印的地方開始顯現出來。在此過程中，觀眾加強了沉浸體驗，通過作品畫面的交互式變化，觀眾可以清晰地感受到藝術家想要表達的思想。

三、結語

隨著傳感器以及體感交互技術的不斷發展，體感交互設計理論在新媒體藝術中的應用范圍將會越來越廣，藝術家能夠應用更多的材料及科技方式去傳遞自己的情感。在對新媒體藝術及體感交互的不斷探索中，互動體驗方式將變得越來越豐富，體感交互設計原則必然成為藝術家在新媒體藝術創作中不得不考慮的環節。在人工智能時代來臨之際，大眾對于創新科技以及藝術創意的需求不斷加劇，迫切希望能夠有更多的體驗形式去感受藝術與科技的魅力。以需求為導向，從用戶體驗的角度出發，運用體感交互設計原則，將體感技術不斷融入新媒體藝術中去，這不僅豐富了藝術作品的表現形式，更將成為未來新媒體藝術的發展的新方向。