基于用户体验的数字壁画交互设计研究

太原理工大学艺术学院 王宁

在文物保护领域，一些珍贵的壁画受环境温度、湿度等方面的影响，外表容易出现一定程度的风化、脱皮、起甲问题[1]。数字壁画的出现避免了这一问题的发生，也因此成为了壁画文化传承与发展领域的研究重点[2]。在新的时代背景下，壁画的创作与表现所依附的建筑环境空间发生了改变，而环境的变化也促使了壁画艺术形式的延伸，基于数字媒体和交互技术的数字壁画应运而生[3]。从微观上来讲，数字壁画以数字的形式存储和传输信息内容，可以通过光盘、硬盘等存储媒介转换为资料信息，使人们学习知识、检索信息更加方便[4]。数字壁画是以网络或者信息终端为介质的互动传播媒介，所展示的信息在发送者与接收者之间双向流动，能够自动或者按照人的指令去执行操作展示[5]。从用户体验角度对壁画图像的信息进行语义描述、展示与标注，为用户更好地理解数字壁画信息提供了方便[6]。基于此，文章以数字壁画为研究对象，以数字壁画的用户体验为切入点，对数字壁画艺术的典型案例以及其交互形式、功能、结构进行研究分析，探讨数字壁画的交互设计与呈现方式。

1 用户体验概述

用户体验的概念最初由唐纳德·诺曼于1990 年提出，良好的用户体验应向用户提供舒适、美观、适用的应用场景，满足用户的需求并激发消费者的积极情绪[7]。用户体验是人们对于使用或期望使用的产品、系统或者服务的认知印象和回应，体现在用户与产品或服务交互的前、中、后整个过程的表现出的情感认知，以及交互结果等主观心理与客观反应[8]。在用户体验到体验设计的范式转变中，用户体验是以体验为基础，借助用户研究，可以了解用户在产品使用过程中的影响因素，以指导设计师进一步优化完善用户对产品使用的舒适性[9]。从用户体验的角度出发，对数字壁画交互设计进行研究有助于进一步完善壁画的文化内涵，满足用户的信息交互需求，改善壁画的展示传播效果。

2 基于用户体验的数字壁画交互设计意义

2.1 使艺术形式转为动态

从数字展示艺术的出现至今，数字展示发展极大地丰富了人们的文化生活，壁画从传统的静态展示逐渐转变为动态、三维、多维的体验展示。社会发展为壁画艺术观念带来转变，数字壁画展示对壁画创作的艺术观念产生了一定影响，挣脱了传统艺术观念的束缚被许多艺术家所接纳[10]。信息和数字化社会背景下，数字展示下的壁画交互设计，使用户获得良好的体验，从而起到传播壁画文化的作用，使数字艺术在壁画文化展示传播中发挥出重要的价值。

2.2 增强用户体验乐趣

交互式技术，作为信息时代新兴技术与艺术相结合，为参观者提供新颖全面的数字展示交互体验。因此，数字展示下的壁画交互设计既可以让使用者在视觉、听觉等方面有感官体验，也可以让使用者与壁画艺术产生互动，增强体验乐趣。艺术家将自己的创作风格和表现方法通过数字壁画来展示和呈现，不仅可以还原传统壁画的材质效果，还拥有难以通过物理材料表现的材质，呈现出不同的视觉效果[11]。同时，壁画的陈列和导览也逐渐将重点放在“以人为本”上，不同的壁画内容与形式可以通过数字壁画展示进行针对性的交互展示，让使用者体会到不同壁画艺术带来的个性魅力。

2.3 激发人们的参与性

基于用户体验的数字壁画交互设计可以提升展示的互动性，充分考虑使用者的体验，激发人们的参与性。数字壁画交互设计通过让使用者进入情节的方式，吸引人们注意，引发好奇心，从而令用户能以一种更为积极的状态主动探究壁画的主题。通过光感、声音、影像的交互设计融入丰富的壁画内容，观者在与数字壁画交流的过程中感受其丰富的文化内涵[12]。这种方式不但能有效传递信息，还能提升壁画交互的参与性。让使用者对壁画探索和认知不再是被动接受信息，而是变成一个探索的过程。

3 基于用户体验的数字壁画交互设计分析

3.1 用户交互需求层次分析

交互设计的核心是产品与用户之间的交互，通过用户体验实现人机交互的设计，从而使产品满足客户的期望，为客户提供良好的使用体验，使他们能够有效地使用产品。为此，交互设计是以用户体验为基础，交互设计强调用户和产品之间的相互作用，设计出产品的界面和操作流程，使用户能够理解产品或服务，让客户获得良好的使用体验。用户体验是衡量产品关键性指标。研究用户的实际需求、行为习惯以及心理特点，构建科学的、适合目标用户的交互任务和流程，以此建立用户和产品之间的联系，可以实现用户预期的使用体验。形成以人的需求为交互设计的核心，给人们带来更好的生活方式，带来新的体验乐趣，从而满足用户需求的目标。

美国心理学家马斯洛提出著名的“马斯洛需求层次理论”，该理论将人类需求从低到高分为五个层次，分别为生理需求、安全需求、爱和归属感、尊重和自我实现。这五种需求所归属的范围不同，越高级的越难以满足，其自然也比低层次的需求更有价值。马斯洛需求层次理论在一定程度上反映了人类行为和心理活动的共性。马斯洛以人的需求为出发点，对人的行为和激励模式进行了深入的研究，并表达了人的需求由低层次逐步满足到高层次，符合需求发展规律。将马斯洛需求层次理论应用于数字壁画交互设计，用户的互动体验和娱乐，以及壁画艺术形式的教育，可以使壁画展示系统具有更好的交互体验。除了具有一定的教育意义，也使人们对壁画交互的功能形成一定的体验追求。

3.2 数字壁画的交互内容分析

3.2.1 沉浸式交互

沉浸式交互是在虚拟现实技术下实现的虚拟交互体验，而带来多维度的感受。一方面，通过数字壁画展示的虚拟现实技术，将概念的内容转化为真实的视觉内容；另一方面，新的数字壁画展示载体也给壁画交互设计带来了全新的方式。交互设计使观众与壁画艺术品本身更加直接的接触，增强了感官刺激的同时也给体验者和艺术家带来更直接的反馈，具有更高的艺术价值。

在推动技术创新、新的算法和引擎优化方面，数字壁画的沉浸式交互提供了一个更好的互动平台，VR 眼镜的技术更新，也给用户带来更真实的视听感受。例如，华为河图敦煌壁画，如图1 所示，华为河图是华为公司研发的一款数据虚拟化引擎，以导航为基本功能，同时用于智能推荐和多人游戏交互等扩展功能的开发。敦煌莫高窟壁画展示科技与传统壁画的碰撞，通过数字壁画虚拟现实技术介入，采用数字还原技术，动态处理，呈现出了生动的视觉效果。同时，在手机APP 提示下，可以点击查看壁画的详细介绍，在动态的虚拟世界中，全息信息显示功能可以识别真实空间中的物体并在数字壁画中展示。

图1 华为河图敦煌壁画

沉浸式的壁画交互性具有一定的定位，受众对这种定位的认知和意愿也不尽相同。它的互动主体和客体都是人，而不是互动本身，从广义上讲，沉浸式交互体验是当意识符号被交互对象接收到的那一刻，交互行为就产生了。从交互结构的设计来看，沉浸式壁画交互设计，包括人与虚拟环境的互动、人与视觉符号的互动，人与机器之间的互动，三者是相互影响和融合的，受众与作品在互动过程中产生共鸣，满足不同受众的个性化需求。可见沉浸式的壁画交互性的应用具有一定的前瞻性。

3.2.2 体验式交互

移动端游戏行为在人类中很普遍，体验式交互是游戏不可分割的一部分，其初衷是为了更好地了解壁画展品和壁画认知，它是以一种娱乐的方式在技术发展的过程中演变成了体验式交互的娱乐功能。移动终端游戏是数字壁画展示交互技术、移动端游戏技术发展和智能手机普及的产物。与PC 端游戏相比，移动端游戏的视觉效果精度和交互体验上存在一定优势，因为其便利性，丰富的玩法，智能手机屏幕尺寸和分辨率的增加可以让游戏呈现出更真实、更具交互的画面。

例如，游戏《王者荣耀》中的杨玉环遇见飞天皮肤，如图2 所示，根据敦煌壁画中的飞天元素，结合杨玉环的游戏形象，设计出杨玉环飞天皮肤，传统文化中具有代表性的部分得到了保留，是对传统壁画元素的重新演绎和表达。杨玉环也被绘制成数字壁画和传统岩壁壁画的形式，其中数字壁画在游戏中呈现，岩壁壁画被国家博物馆联合会的吉美博物馆收藏。《QQ 飞车》中的新赛道“莫高窟”和“夜鸣沙都”中立体构筑了敦煌景象，涵盖了敦煌壁画的应用，新赛车“飞天”则将壁画影印在车身之上，使玩家在体验游戏的过程中感受宏伟壮观的敦煌文化和数字壁画的魅力。

图2 《王者荣耀》杨玉环遇见飞天皮肤

3.3 数字壁画的交互原则分析

数字壁画的交互应遵循体验性原则。用户体验是一种贯穿始终的以用户为中心的设计理念，目标是让用户轻松愉悦的完成任务。用户体验是人们对他们使用或期望使用的产品、服务或系统的感知。用户体验的核心是通过具体的交互设计对象，为消费群体创造难忘的记忆，可以一次或多次地体验。直接体验意味着连接到人的五种感官反馈与产品的体验创造了产品与人之间的信息接收与交互，使产品更容易被接受。通过进一步的交互体验会产生一定的识记、二次提取以及回忆。用户体验包括用户使用产品和服务之前、期间和之后的所有情况情绪、信念、偏好、感觉、生理和心理反应、行动和成就感。

数字壁画的交互应遵循易用性原则。易用关注的是产品是否能满足用户需求和预期的设计概念。让人们在使用时感到轻松和方便，并能在较短的时间内及时掌握产品的使用方法。易用性的原则要求产品具有良好的陈列效果，由于使用者的年龄、教育水平和道德素养方面存在差异，使得他们在接受信息、动手实践等方面存在巨大差距。易用性的原则可分为不同的层次，大多数人在不同的语境中使用。壁画交互设计有着向公众进行沟通和教育功能，因此应该确保所展示的系统易于使用，易于使用的操作原理是根据不同使用者的行为，在深入研究的基础上，保留访问者的习惯开发而成，让他们能够快速找到自己的操作方法，并能够参与其中体验舒适与快乐。

4 基于用户体验的数字壁画交互设计策略

数字壁画展示下壁画交互设计实践以用户为研究基础，对壁画博物馆的任务进行归纳总结，进行需求任务分析，建立总体设计目标，构建系统框架以及使用流程，为数字壁画展示下交互设计确定方向。

4.1 数字壁画的交互形式

从使用者交互来看，使用者更倾向于通过互动性和自由性的参观方式进行观察壁画的视图。在整个游览过程中，要关注使用者的目的，指出游览的完整方向。这种方法可以帮助使用者快速获取壁画展品的信息，从而不迷失方向，这也有助于实现数字壁画展示对使用者的交互功能。经过相关资料整理得出，以下四类目标用户对壁画交互设计系统的具体需求：（1）专家学者专注于壁画的收藏信息、互动效应、交流和收藏检索。（2）高校师生注重壁画的观看、语音分析、展品的历史背景和互动效果。（3）展览爱好者专注于壁画的导赏、声音分析、展品历史背景、互动效果、藏品检索。（4）非本地游客关注的是数字壁画展示概况、导览、语音分析、展品历史背景和互动效果。

通过对使用者的网络问卷调查，设计一个符合使用者内心需求的数字壁画显示系统。第一，将博大精深的壁画收藏文化传递给每一位使用者。帮助数字壁画展示使用者了解数字壁画展示的最新信息，让他们可以自由访问。第二，要确保访问者能够访问并创造舒适的感觉，同时也确保使用者可以有效地参观浏览，并有一种收获感。第三，利用互动特效，通过感官传递，以多种方式呈现声音和画面给使用者一种身临其境的感觉。这样的数字展示不仅可以吸引更多的游客，提高他们访问兴趣，还可以帮助他们方便地访问相关数据信息，从而增强整个数字壁画展示系统用户与壁画产品的互动。

4.2 数字壁画的交互功能

通过对数字壁画交互设计分析，壁画交互设计展示系统应实现以下功能。第一，导航功能：经过相关研究发现，在设计指示性导航功能时，应该让用户清楚每个界面的类别和内容，以及如何推荐导引信息，让参观者快速获取展品信息。第二，壁画展示效果功能：壁画展示借助引导功能，紧密围绕用户的需求，可通过搜索优先显示展品，具体功能包括：（1）历史背景动画恢复功能。在动画的帮助下，过去的历史可以生动地恢复，让游客感觉自己就在那里，而不是盲目地翻阅。因此加强改善数字壁画展示的展示功能在很大程度上可以有效的帮助使用者参观。（2）数字壁画展示的3D 全景显示。一方面，这种新的参观方式可以增强使用者的体验；另一方面，体验感可以激发他们的观览兴趣。

4.3 数字壁画的交互结构

壁画交互在整个过程中并没有使用单一的设计技术，整个数字展示系统是针对各类使用者的固有习惯和交互方式而设计的。因此，数字壁画展示的操作系统的展示设计必须具备系统的易用性和实用性，同时保证完整性和功能性之间的关系。数字壁画的交互结构设计，如图3 所示，在保证交互操作顺畅的前提下，让人们获得较完美的交互体验，减少了使用过程的负担。

图3 数字壁画的交互结构原型

5 结语

通过对数字壁画展示的交互设计结构和案例分析，可以看出数字壁画展示本身就是艺术家进行创作的重要载体，是艺术家传递情感和观念的纽带。壁画展品艺术表现的基础是数字壁画通过与艺术语言的融合展示自身属性并进行运用。随着多种交互方式的出现，壁画展品也不再局限于实体墙作为载体，表现出多维、多媒体、多交互、多形式。数字媒体的介入给传统的壁画带来了一种新的发展模式，在解决了传统壁画的修复和传承的需求之后，数字媒体技术为壁画艺术形式开辟了更广阔的艺术空间，也大大增加了壁画展品形式的表现和创作效率，为壁画创造了更多的展示可能性。