動態(tài)雕塑的人機界面研究 人機界面編程

　　動態(tài)雕塑可以通過將藝術與科技相結合的手段，同時引入時間概念，在運動中表現(xiàn)其體積和造型，表達特定的寓意。由于動態(tài)雕塑在不同瞬間可以呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，所以與傳統(tǒng)的靜態(tài)雕塑相比更能受到人們的歡迎。本研究基于人機工程學理論，通過對動態(tài)雕塑的人機界面分析，發(fā)現(xiàn)設計的相關線索，希望對我國雕塑行業(yè)的拓展有積極作用。
　　
　　裝飾雕塑有靜態(tài)與動態(tài)之分。世上絕大部分的裝飾雕塑是以靜態(tài)形式呈現(xiàn)的，被人們稱作“凝固的藝術”，而還有一部分裝飾雕塑則是以動態(tài)雕塑的形式呈現(xiàn)，易給人以更加豐富的視覺感受和心靈撞擊。
　　當前國內(nèi)城市建設項目較多，其中包括諸如新城區(qū)建設改造、大中型游樂場所建造和各種形式與規(guī)模的城市景觀作品建設，其中具有觀賞性的動態(tài)雕塑景觀作品愈來愈引起設計界的關注和重視。開展動態(tài)雕塑的人機界面研究，有助于繁榮我國的藝術雕塑市場，推動城市文明的發(fā)展。
　　無論觀者處于何種狀態(tài)，靜止或移動，都會不由自主地被吸引，與雕塑互動，從而感受到它的運動、平衡、和諧、變幻，以及互動過程中所產(chǎn)生的視覺效果及獨特心理體驗，猶如賞讀一首優(yōu)美的詩，反復吟頌之下，令人不經(jīng)意間仿佛進入一個神秘的世界，感受到動態(tài)藝術的奇妙魅力，韻味無窮。
　　1.動態(tài)雕塑的特征
　　 動態(tài)雕塑已被藝術界廣泛接受。伴隨著新機械結構的、機械技術的發(fā)展、計算機技術的成熟，以及藝術家對新材料、新技術的使用，動態(tài)雕塑自身的形態(tài)和動態(tài)得以進一步的拓展，并日趨成為當代公共藝術中的主要藝術形態(tài)。
　　動態(tài)雕塑具有以下特征：
　�。�1）追求動態(tài)化的視覺效果，強調(diào)藝術與科技的結合。動力來自于機械能量（電動機）或自然能量（風力、水力等）；
　　（2）拓展了傳統(tǒng)雕塑的形態(tài)邊界，創(chuàng)造性地將裝置、建筑的藝術形式有機地結合，使雕塑作品的視覺表達更具豐富性和多樣性；
　�。�3）大量使用新材料，作品有更大的體量、制作程序也相對復雜得多；
　�。�4）作品以進入公共空間（如戶外開闊地或博物館中）為目的，強調(diào)作品與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關系；
　�。�5）強調(diào)雕塑作品與觀眾的“互動性”。 通過人與雕塑之間的肢體接觸、聲波傳遞等實現(xiàn)人機互動，將觀眾的參與視為作品意義必不可少的部分，使作品更有趣、更好玩、更讓人樂于接受。
　　
　　2.動態(tài)雕塑的人機界面研究
　　人機工程學理論將人機界面分為視覺界面、聽覺界面、觸覺界面、嗅覺界面和味覺界面。動態(tài)雕塑設計基于人的心理特征，從以上五種界面中尋找設計靈感和創(chuàng)作源泉。近些年在國內(nèi)外巨資興建的所謂4D影院和5D影院就是人機界面應用的典型例子。這類多維的設計是在三維尺寸空間中加入聲音、光影、氣味、水淋、微風、震動等因素，使觀眾在欣賞故事的過程中產(chǎn)生身臨其境的感受，如風中嗅到花香、動物撲面而來、汽車突然剎車等，給人帶來心靈的安撫或震撼。
　　2.1 視覺界面
　　人對物體的視知覺主要受制于形狀、顏色和質(zhì)感。動態(tài)雕塑通過其空間形狀、表面質(zhì)感、色彩搭配和運動形式向觀者傳遞視覺信息，其視覺信息越新穎有趣，動態(tài)雕塑就越能吸引觀者的眼球。良好的視覺界面設計，不但能有效增加觀者對雕塑的理解，還能使動態(tài)過程帶有特殊的愉悅性，它的情感體驗使人與動態(tài)雕塑的互動變得更積極，以拉爾方索的作品《永升》為例，其高5米的幽雅造型在運動過程中使觀者產(chǎn)生兩種視覺幻象，首先是作品中象征星球的球體，看起來總是不斷向上移動，而事實上它是固定的。其次，彎曲而流動的造型使雕塑在旋轉(zhuǎn)的時候不斷變換形狀，觀者所看到的狀態(tài)很大程度上依賴于其所處的位置，就像我們在現(xiàn)實生活中對周圍事物的認知一樣。在動態(tài)雕塑的光影處理中，雕塑與背景之間要有適宜的顏色對比和亮度對比關系。動態(tài)雕塑的顏色及光影效果處理的不好，動態(tài)雕塑的視覺沖擊力與其整體的美感將一落千丈。另外，雕塑的尺寸和安放位置也要根據(jù)場景條件而定，以保證視覺的舒適感。
　　2.2 聽覺界面
　　在人機交互中，隨著人機交互中信息量的增加，可能導致用戶信息過載。一個主要原因就是，單一的視覺輸出給我們的視覺通道施加了很大的負擔；而在現(xiàn)實世界中，聽覺和視覺的互補作用是非常明顯的，視覺通道反饋給用戶小的注視區(qū)域，同時聽覺通道反饋給用戶周圍的訊息，即使用戶沒有看顯示的正確位置，聽覺通道也能夠通知用戶重要事件的信息。
　　聽覺界面在動態(tài)雕塑中將會是一種新的嘗試，時間是聲音中的重要影響因素，而時間與靜態(tài)雕塑之間無法產(chǎn)生律動和配合；動態(tài)雕塑其自身就帶有時間的概念，通過技術處理能夠與聲音相輔相成，譬如，可以通過計算機程序控制方式使動態(tài)雕塑按照某一音樂節(jié)拍運動，猶如雕塑踏著音樂翩翩起舞。采用聲音的強度、頻率、持續(xù)時間等因素做信息代碼時，應避免使用極端值。信號強度應高于背景噪聲，應保持足夠的信噪比。聽覺界面的良好運用能夠有效的吸引觀賞者，并能使觀賞者更好的投入到對動態(tài)雕塑美的欣賞中。
　　2.3 觸覺界面
　　對人類獲取信息能力的研究表明，觸覺是除視覺和聽覺之外最重要的感覺。通過觸覺傳遞信息為動態(tài)雕塑提供了無限可能。譬如通過手動操縱或腳動操縱實現(xiàn)動態(tài)裝置的開啟，同樣通過拍打、擠壓、撫摸等接觸方式也可以實現(xiàn)運動速度、音樂音量、燈光明暗等介質(zhì)的變化。在未來，動態(tài)雕塑很可能不僅僅是“只可遠觀不可褻玩焉”的了，觸覺界面設計在動態(tài)雕塑領域?qū)⒂袕V闊的發(fā)展空間。
　　
　　3.個人設計實踐
　　首先，通過大量檢索相關資料，結合機械原理的基本知識，我們進行了專題研究；隨后運用頭腦風暴法展開創(chuàng)意聯(lián)想，尋找所需要的設計素材；在造型設計前對所搜集的資料進行分類整理（造型素材和動作素材），對所需的素材進行萃取、提煉、強化，從而完成動態(tài)雕塑的預方案，最后對方案不斷完善和優(yōu)化，得出設計結論。
　　動態(tài)雕塑設計方案之一名為《絢爛》，采用螺紋螺母副及滑輪結構實現(xiàn)雕塑的動態(tài)效果。
　　該雕塑（見圖1）主體采用螺紋螺母副結構實現(xiàn)上下往復的直線運動，用電機帶動螺桿原地轉(zhuǎn)動，驅(qū)動螺母副作直線往復運動。同時在螺母副上固結十根桿，各桿末端設有滑輪，纜線通過滑輪結構與扇狀槽鋼組中的最小槽鋼體相連。開啟時，螺母副上升，借助重力作用扇狀槽鋼組順次打開；收攏時，螺母副下降，借助纜線的牽力扇狀槽鋼組順次合攏起來，完成一個運動周期，該運動周而復始，往復進行。雕塑尺寸隨場地大小而定，可以單個形式或群組形式出現(xiàn)，色彩方案也可以有多種組合形式，用以營造不同的場景視覺效果。
　　動態(tài)雕塑設計方案之二名為《傳遞》，采用動力牽引、定時律動、燈光感應等原理實現(xiàn)雕塑的動態(tài)效果。該雕塑（見圖2）高位三米，主體采用兩條翻轉(zhuǎn)對稱的漸變型體構成，各漸變型體由8段組成，段與段之間可做韻律錯動。漸變型體分別裝有活動燈柱，可實現(xiàn)三種顏色的燈光變換。漸變型體內(nèi)側(cè)開有滑槽，在牽引繩的帶動下，兩活動燈柱自起點沿滑槽相互靠近，當兩燈接觸時，兩燈實現(xiàn)顏色的順序變換，之后彼此沿滑槽漸漸遠離至終點，同理反向運行，即完成一個運動周期。該運動周而復始，造型流暢。該雕塑具有較強的趣味性，容易引起觀眾期待、聯(lián)想、擁有等心理反映，使人駐足觀賞，回味其中。
　　
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