新領(lǐng)域的探索
——Mind+Arduino Uno 在公共藝術(shù)中的創(chuàng)新應(yīng)用

□樊婉怡

民主、開放、合作、交流、共享是公共藝術(shù)的重要指導(dǎo)思想，反映的是現(xiàn)代人的所思所想。當(dāng)前，我國公共藝術(shù)依然是以側(cè)重于可視性的雕塑、壁畫等藝術(shù)形式為主，造就了諸多造型獨(dú)特、設(shè)計(jì)精良的藝術(shù)作品。但當(dāng)代公共藝術(shù)依然有其空間上局限性、互動(dòng)性不足等問題。鑒于此，本文分析了Mind+Arduino Uno 在公共藝術(shù)中的創(chuàng)新應(yīng)用。

一、公共藝術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

5G 時(shí)代下，科技的應(yīng)用將成為藝術(shù)的新常態(tài)，這是無法阻擋的趨勢(shì)。眼下“人工智能”“區(qū)塊鏈”“數(shù)字技術(shù)”“物聯(lián)網(wǎng)”等新技術(shù)跟藝術(shù)已產(chǎn)生諸多聯(lián)系。新媒體動(dòng)態(tài)藝術(shù)是計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和IT 行業(yè)迅速發(fā)展的產(chǎn)物，推動(dòng)了藝術(shù)的發(fā)展，是科技感與互動(dòng)性的結(jié)合，模糊了科學(xué)與藝術(shù)的邊界，為跨學(xué)科數(shù)字藝術(shù)提供了參考與借鑒。如今廣大的受眾群體已經(jīng)不滿足于單純從觀賞和觸摸的角度去欣賞公共藝術(shù)作品，更多的是想通過自身體驗(yàn)和自身參與去感受和理解真實(shí)與虛擬之間的交融。在當(dāng)代城市公共藝術(shù)創(chuàng)作過程中，將數(shù)字媒體技術(shù)融入公共藝術(shù)的創(chuàng)作作為主要文化形式發(fā)展方向，加強(qiáng)了文化形式的多樣性，同時(shí)也符合大眾對(duì)新事物的追求。

藝術(shù)與科技的結(jié)合初步發(fā)展于文藝復(fù)興時(shí)期，達(dá)·芬奇充分做到了藝術(shù)與科技結(jié)合，他的研究幾乎包括人文與科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，被公認(rèn)為文藝復(fù)興時(shí)期意大利最杰出的藝術(shù)家和科學(xué)家。達(dá)·芬奇并不是將科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合的第一人，也不是最后一人，時(shí)至今日，科學(xué)與藝術(shù)的融通，已經(jīng)成為一種時(shí)代要求，是人類自身發(fā)展的需求。在當(dāng)前的公共藝術(shù)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師根據(jù)不同的工具及表現(xiàn)手法，如利用模塊化編程技術(shù)與各類硬件設(shè)施相結(jié)合創(chuàng)造出更多新穎別致的符合大眾審美的作品。

二、模塊化編程技術(shù)在公共藝術(shù)中的應(yīng)用

沉浸式、互動(dòng)式等多媒體藝術(shù)裝置作為一種新興的藝術(shù)浪潮，已經(jīng)逐漸融入當(dāng)代人的生活中，引領(lǐng)著新時(shí)代公共藝術(shù)發(fā)展的潮流。當(dāng)前，傳統(tǒng)形式的藝術(shù)已經(jīng)難以激起人們的濃烈興趣。科技讓藝術(shù)作品可以不再局限于單一感官的體驗(yàn)，而是將傳統(tǒng)的展覽升級(jí)為沉浸式的展覽。無論在公園、廣場，還是熱鬧的街頭，那些奇妙有趣的藝術(shù)裝置作品不僅給人們帶來無限的創(chuàng)意和趣味，還能引發(fā)人們的思考。

（一）數(shù)據(jù)可視化

《復(fù)云島》（如圖1）以數(shù)據(jù)傳輸為創(chuàng)作靈感，將存儲(chǔ)于網(wǎng)絡(luò)世界，仿佛被層層云端掩蓋的信息運(yùn)算過程以實(shí)體裝置形式進(jìn)行展現(xiàn)。裝置造型以行動(dòng)通信的基礎(chǔ)——蜂巢式網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋形式發(fā)展，由數(shù)個(gè)六邊形幾何單體集合為巨大的云朵造型。其透過數(shù)據(jù)可視化的方式偵測(cè)當(dāng)日區(qū)域內(nèi)的天氣狀態(tài)，再轉(zhuǎn)化為不同的燈光動(dòng)態(tài)。同時(shí)，搭配每個(gè)時(shí)段專屬色溫，營造出多樣的空間氛圍。觀眾亦能透過說明牌控制作品的燈光展現(xiàn)，主動(dòng)參與云的循環(huán)與變化，進(jìn)而與作品、場域間產(chǎn)生連接與互動(dòng)。

圖1 圖片來源于微信公眾號(hào)

每一個(gè)單體的連接，像在數(shù)位時(shí)代的人們透過網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)不限時(shí)空的自由交流與溝通，形成一個(gè)龐大而緊密的云端系統(tǒng)，一縷縷穿透云間的光束，像云端中傳輸?shù)拇罅繑?shù)據(jù)，進(jìn)一步反映了人與科技交織的緊密關(guān)系。

英國一處校園中展示了一件燈光裝置作品（如圖2），由Jason Bruges Studio 團(tuán)隊(duì)制作。作品由293 個(gè)數(shù)字單元組成，這些數(shù)字單元橫穿墻壁，擴(kuò)展了傳統(tǒng)植物的概念，通過定制相機(jī)觀察放置在藝術(shù)品下方的一系列植物。這些相機(jī)可以測(cè)量葉子內(nèi)葉綠素的含量，然后實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化，通過燈光的變化來展現(xiàn)光合作用對(duì)植物的影響。創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)希望通過該作品探索數(shù)字化自然現(xiàn)象，探討人、自然和健康之間的關(guān)系。

圖2 圖片來源于微信公眾號(hào)

將數(shù)字化裝置與自然相結(jié)合不僅對(duì)植物的健康及生長進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，同樣也監(jiān)測(cè)著自然界的生態(tài)變化軌跡，真正做到人與自然和諧共生。

《機(jī)器的自在之語》（如圖3）這件作品利用懸浮的巨型LED 金屬矩陣為外形基礎(chǔ)，讓機(jī)器用自己的語言、自己的感受來表達(dá)它對(duì)周圍環(huán)境的反應(yīng)，推倒了藝術(shù)家以造物主身份創(chuàng)造它的附屬、被動(dòng)地位。當(dāng)觀眾觸摸作品裝置時(shí)，機(jī)器感應(yīng)到人類的體征而發(fā)生改變，觸摸者的心跳被燈光裝置所捕捉，從而驅(qū)動(dòng)燈光的動(dòng)畫。

圖3 圖片來源于微信公眾

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，智能機(jī)器逐漸走進(jìn)了我們的生活，同樣也為世界創(chuàng)造了種種“未知”。新的圖像、新的面孔、新的語言……數(shù)字技術(shù)發(fā)展到對(duì)硬件的控制和相互鏈接，不僅模糊了人與物的界限，同樣也賦予了機(jī)器生命體征，使其與人之間的交互產(chǎn)生了莫大的聯(lián)系。

《未知時(shí)空的光澤》（如圖4）由180個(gè)結(jié)構(gòu)相同，能夠各自獨(dú)立運(yùn)行的球體折疊結(jié)構(gòu)組成，懸吊于近20 米的空間中。該作品通過采集武漢市疫情時(shí)期的風(fēng)速、風(fēng)向和空氣質(zhì)量指數(shù)，以及人類體征的數(shù)據(jù)，將觀者的感知系統(tǒng)延伸向自然場域中；通過機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的折疊動(dòng)態(tài)塑造了作品主要材料調(diào)光膜的曲面空間，同時(shí)通過曲面來打破直線空間與環(huán)境的分裂，將藝術(shù)場域與自然生態(tài)進(jìn)行空間的聯(lián)結(jié)。它脫離傳統(tǒng)電子屏幕，把在當(dāng)?shù)孬@取到的風(fēng)速、風(fēng)向、空氣質(zhì)量等實(shí)時(shí)更迭的自然數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至裝置主體，轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)作品材料和形態(tài)運(yùn)動(dòng)變化的數(shù)據(jù)來源；通過讀取實(shí)時(shí)更迭的自然數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)作品的形態(tài)變化，從而釋放出綿延的張力，拓寬身體和自然生態(tài)的維度，進(jìn)一步將自然信息可視化。

圖4 圖片來源于微信公眾號(hào)

流動(dòng)的數(shù)據(jù)如縫合心靈創(chuàng)傷的絲線，機(jī)器折疊的開與合像釋放出綿延的生命張力，二者相結(jié)合在公共空間中呈現(xiàn)“流動(dòng)的自然奇觀”，通過單一色彩的表現(xiàn)讓人們思考人、自然和空間之間的關(guān)系。

（二）游戲互動(dòng)投影

隨著投影技術(shù)的日益進(jìn)步與不斷成熟和完善，互動(dòng)投影系統(tǒng)作為一種集商業(yè)價(jià)值與娛樂性為一體的全新互動(dòng)投影技術(shù)，憑借著新穎獨(dú)特的定制人機(jī)交互優(yōu)勢(shì)，在市場上深受人們的歡迎。互動(dòng)投影通過地面、墻面、桌面等載體，運(yùn)用人體紅外或?qū)崟r(shí)的物理系統(tǒng)與其結(jié)合，從而達(dá)到活躍現(xiàn)場氣氛，提高現(xiàn)場人氣和參與度，提升人氣等預(yù)期效果。Pac-Man（吃豆人）曾在1980年代風(fēng)靡全球，幾乎成為“電子游戲”的代名詞。受萬代南夢(mèng)宮（上海）娛樂公司的委托，Studio NOWHERE 選擇其經(jīng)典IP“Pac-Man”，利用三維投影映射將傳統(tǒng)的投影介質(zhì)由屏幕轉(zhuǎn)向三維建筑立面，其投影內(nèi)容也能夠結(jié)合實(shí)體建筑，做相應(yīng)的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)虛擬與現(xiàn)實(shí)的交互。其結(jié)合實(shí)時(shí)物理搖桿，制造了一臺(tái)巨型的“游戲機(jī)”，帶領(lǐng)觀眾與體驗(yàn)者跳出日常的體驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/p>

三、模塊化編程技術(shù)在公共藝術(shù)中的探索

（一）Arduino Uno 的好處

Arduino 由一個(gè)基于單片機(jī)的開放源碼的硬件平臺(tái)和一套專門的開發(fā)環(huán)境組成。它可以用來開發(fā)交互產(chǎn)品，比如它可以讀取大量的開關(guān)和傳感器信號(hào)，并且可以控制各式各樣的電燈、電機(jī)和其他物理設(shè)備。與其說Arduino 是為交互設(shè)計(jì)而生的，不如說Arduino 是為“交互化”而生的。互動(dòng)的本質(zhì)是對(duì)象之間信息傳遞與交換的過程。在數(shù)據(jù)互動(dòng)裝置中，整個(gè)信息轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)可概括為三個(gè)組成部分：輸入設(shè)備（傳感器）、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與處理系統(tǒng)、控制與響應(yīng)系統(tǒng)，即對(duì)數(shù)據(jù)的輸入、處理和映射與輸出。傳感器收集我們周身的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為機(jī)器可讀的語言，再交由算法處理轉(zhuǎn)譯為視覺可視的效果。

（二）Mind+Arduino Uno 的優(yōu)點(diǎn)

Mind+作為一款青少年編程軟件，不僅擁有各種主流主控板及上百種開源硬件，支持人工智能（AI）與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）功能，還可以利用可以拖動(dòng)的圖形化積木編程，將復(fù)雜的字母代碼變成一個(gè)個(gè)積木方塊，讓復(fù)雜而又煩瑣的代碼變得簡單化。使用圖形化積木編程時(shí)可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換為Python 或C代碼。這使得不懂編程的創(chuàng)作者更容易接受并與其結(jié)合更好地進(jìn)行創(chuàng)作。Mind+與Arduino 的完美結(jié)合將當(dāng)前科技教育中的主流開源硬件平臺(tái)進(jìn)行了整合，同時(shí)也可以擺脫電腦運(yùn)行。它擁有強(qiáng)大的硬件擴(kuò)展功能庫，可以直接使用上百種硬件模塊，包括各種傳感器、執(zhí)行器、通訊模塊、顯示器等功能模塊進(jìn)行編程控制。

Mind+發(fā)展至今已適用于校內(nèi)的大班教學(xué)、項(xiàng)目創(chuàng)作、創(chuàng)客比賽等多種場景，同時(shí)也能滿足學(xué)生校外進(jìn)行創(chuàng)意編程與項(xiàng)目創(chuàng)造的需求。同樣它也為設(shè)計(jì)師、工藝美術(shù)人員、業(yè)余愛好者，以及對(duì)開發(fā)互動(dòng)裝置或互動(dòng)式開發(fā)環(huán)境感興趣的人而設(shè)。設(shè)計(jì)師們可以從海量的數(shù)據(jù)庫，依據(jù)特定的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行案例調(diào)配，選擇符合大眾所需求的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。Arduino 可以接收來自各種傳感器的輸入信號(hào)，從而檢測(cè)出運(yùn)行環(huán)境，并通過控制光源、電機(jī)和其他驅(qū)動(dòng)器來影響周圍環(huán)境，從而激發(fā)設(shè)計(jì)師自身的創(chuàng)作靈感，真正做到藝術(shù)與科學(xué)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

（三）Mind+Arduino Uno 在公共藝術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)作實(shí)踐

交互藝術(shù)裝置《日出·天使》（如圖5）是筆者參與的一個(gè)創(chuàng)作項(xiàng)目，我們先是采用數(shù)字雕塑與3D 打印技術(shù)進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)，再用Mind+編程與Arduino 硬件相結(jié)合做出一組音樂燈光矩陣。我們?cè)谧畛醯囊魳肪幊屉A段不斷嘗試不同的音樂類型、不同的音樂風(fēng)格，以及不同樂器所演奏的同一種音樂的不同曲調(diào)，在嘗試多個(gè)音樂曲目之后，最終確定使用《權(quán)御天下》的古箏版。此外，我們也在安裝內(nèi)置燈時(shí)進(jìn)行了不斷嘗試，從最初在面包板上連接的LED 小功率燈珠，到單獨(dú)連接三個(gè)5W 的LED 燈組，通過不斷測(cè)試最終連接了11 個(gè)5W 的LED 燈，并擺脫了電腦的束縛，可以連接外接電源做到獨(dú)立運(yùn)行。

圖5 《日出·天使》YOVVOOO LAB

作品整體的集群運(yùn)動(dòng)形態(tài)設(shè)計(jì)則是基于Mind+操作系統(tǒng)對(duì)作品進(jìn)行的可視化編程，將作品燈光閃爍的速度、閃爍的節(jié)奏等與外部Arduino 硬件相連接，用一種不可直接看見的編程語言，使靜態(tài)雕塑變?yōu)閯?dòng)態(tài)的公共裝置藝術(shù)，使其具有較強(qiáng)的視覺效果。在作品《日出·天使》里就利用單片機(jī)Arduino 與Mind+的結(jié)合來實(shí)時(shí)對(duì)作品進(jìn)行控制。相比靜態(tài)雕塑作品，動(dòng)態(tài)作品更能吸引人們的注意力。該作品與2022 年7 月在廣西壯族自治區(qū)南寧市百益上河城烏瑪市集首次展出，在展出過程中受到了年輕人的喜愛與青睞。雖然《日出·天使》這件作品僅僅是Mind+Arduino Uno 在公共藝術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)作中的初步實(shí)驗(yàn)階段后的成果，后期YOVVOOO LAB 工作室將對(duì)Mind+Arduino Uno 進(jìn)行更深入的創(chuàng)作研究，我們將運(yùn)用任何可能的藝術(shù)語言探索與世界之間的交流對(duì)話，建立關(guān)聯(lián)性互動(dòng)表演的方式，為人與人之間的交流互動(dòng)搭建更好的平臺(tái)。

綜上，Mind+是一個(gè)基于節(jié)點(diǎn)的可視化編程環(huán)境，不僅使得不懂編程的藝術(shù)創(chuàng)作者更容易上手運(yùn)用，同時(shí)也調(diào)動(dòng)了設(shè)計(jì)師、工藝美術(shù)人員等業(yè)余愛好者的創(chuàng)作積極性。將單片機(jī)Arduino 與Mind+相結(jié)合，能夠得到更加高效的數(shù)據(jù)處理和傳輸，并且具有無限的可能性創(chuàng)造交互裝置、生成藝術(shù)和多媒體表演等系列作品，同樣可以用于創(chuàng)造交互裝置和現(xiàn)場數(shù)字藝術(shù)表演，進(jìn)行創(chuàng)意和技術(shù)的原型開發(fā)等。所以，實(shí)現(xiàn)與其他軟件之間的數(shù)據(jù)傳輸，并做到實(shí)時(shí)運(yùn)行，對(duì)于Mind+Arduino Uno 在公共藝術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著極為重要的意義。