5G+720虚拟全景技术在福州古厝交互式体验研究

黄翔

从5G时代的智能联网和720虚拟全景技术的人机交互出发，探索了设计师在设计智能产品时，思考由技术发展介入式活化福州古厝文化遗产、地域特色与文化辐射的持续创新策略提供了可借鉴的方法论。通过普适性的虚拟福州古厝交互式体验设计，对福州文化遗产推广问题和解决的对策进行深入探讨分析。最终归纳出在“5G+720虚拟全景技术”加持下的福州古厝的文化推广研究的两个奇点和其所对应的设计要素，即共享社会性视角下的数据通达性、技术普适性人文关怀下的通感交互性，生发出福州古厝交互式体验设计思路。

福州古厝文化复兴和治理转型之际，古文化建筑的保护和外生动力机制的激励是保证福州古建筑再生的重要条件。从目前的实践和取得的成绩来看，远程交互体验是目前地域性古厝文化开发面临的一个痛点。目前，古厝活化探索中，文化创造力驱动和区域文化激活已成为时下转型的重要工具，越来越受到学术界的关注。怎样激活当下福州古厝赓续更始、实现古建活化实践对福州古厝改造的文化中兴成效？现以“5G+720虚拟全景技术”在福州古厝交互式体验研究为例，阐述福州古厝活化的持续创新策略。

推广福州古厝文化遗产背景与驱动力

“古建筑是科技文化知识与艺术的结合体，古建筑也是历史载体。”[1]在数字文化记忆建构领域，尤其重视虚拟现实技术作为技术手段的参与。虚拟现实作为一种记忆辅助设施，以“超真实”合成现实主义美学特征，通过记录数字记忆，建构人们的文化记忆与历史认知[2]。

三坊七巷、朱紫坊、上下杭、烟台山四地联合申遗；梁厝传承耕读文化；三坊七巷的林则徐纪念馆定期举办左海讲坛；烟台山不定期举办艺术文化节等，这些活动融合了本土物华、人文，整体上实现了福州古厝的复兴目标。

5G+720虚拟全景技术的应用前景

随着第44届世界遗产大会在福州开幕，本届世界遗产大会突出“数字世遗”特色，做好线上线下双线融合的展示展播，借助5G、云计算、人工智能等技术，增强参会嘉宾的互动体验感。以手机为终端的多元服务，如全景导航、全息模拟实操训练和智能家居控制等，加速了日常生活数字化与智能化的进程。

720虚拟全景技术是以使用者的第一视角为中心点，以纵向垂直360度和横向水平360度视角球体包裹式进行无缝围合生成的环绕空间景象技术，它可以让使用者用VR眼镜或手机、平板、电脑等设备进行环绕观察。

5G+720虚拟全景技术在福州古厝中的两个奇点

数据通达性

数据通达性即通过一定的科学技术等手段将信息传递给用户，并产生较为广泛的传播和影响力。通达性中的“达”是指用户不仅能够接收到信息，还能有效地识别、读取、理解信息内容。这是用户体验所不能忽视的必要需求。

通感交互性

通感交互性是使用者与穿戴产品之间的交互体验，各感官之间的综合反馈决定整个交互体验的连贯性、适用性。在这个过程中，我们还应该考虑到老中青三个年龄阶段的人群，他们在交流反馈上存在差异性，他们对720虚拟全景技术和VR界面的感知和操作中会有许多使用习惯的不同。这些问题主要集中体现在人机通感交互界面的引导性设计上。

共享的社会性视角：数据通达性

数据通达性是指不论在何时何处，人们都可以通过便捷的渠道获得信息。共享的社会性视角，要求关照到被地区受限、出行不便、空暇时间零散的群体定制的设计理念，从共享的社会性视角审视用户情感体验、传播通达性等多方面满足不同人群交流、游覽甚至学习的需求。

福州古厝720虚拟全景技术的技术数字化解析

数据采集阶段（以福州古厝中的柔远驿为例）：第一步，为了使柔远驿图像采集效果良好，选择晴朗的天气、开启室内辅助照明。第二步，根据柔远驿建筑外观和内部房间布局游览顺序，规划设计好游览路线。按照人流动的路径，从柔远驿的入口处外围开始采集图像。第三步，在每个空间区域中心位置放置带有双面鱼眼相机的相机架。将双面鱼眼相机安装在相机架的顶端，根据成年、青少年、儿童不同的身高分成3个视点高度设置拍摄的高度，然后调整双面鱼眼相机的感光度、白平衡、光圈、焦距、快门等参数，调整好适合该空间区域的参数。第四步，采集拍摄柔远驿入口图像。

照片调整阶段：第一步，当前面的柔远驿入口照片素材准备好后，就可以通过Photoshop图形处理软件进行图片微调处理，图像的局部拍照欠妥的地方一般是正下方露出的三脚架，色相、明度、纯度、细节的修饰用图形处理软件进行修复，以使全景图像更加真实。第二步，保存长宽比例为2：1的JPG格式全景图像。第三步，通过PC端把制作好的JPG格式全景图像上传至720云平台，平台会根据该全景图像自动合成VR沉浸式效果的场景。对该空间进行备注，取名“柔远驿入口”。第四步，按相同的方法，依次将柔远驿各个空间拍摄的照片上传到720云平台，并备注好对应名称。第五步，对柔远驿中各空间场景如石碑、门厅、耳房、正厅和周边的却金亭、意园、吟春园等逐个链接，并添加热键、热点、导引箭头、解说和音乐等一系列功能和效果。如在路口转角处添加导引箭头；热点的增设可以让使用者在使用中直接跳转进入想要游览的空间，高效便捷；在重要的文物添加突出的热键和解说；庭院加设虫鸣鸟声；水榭处增加流水潺潺声等，可以让使用者体验到沉浸式的视听享受。同时，为了加强使用者的参与功能，全景效果中还增设分享、点赞、说一说等交互功能。

全福州地区各个古厝均采用了同样的拍摄和制作方法，最终通过福州古厝各个链接，形成一套基于720虚拟全景技术的福州古厝数字化的3D游览大地图，让全国各地乃至全世界都可以通过该地图获得身临其境的数字福州文旅体验。

5G技术加持下的福州古厝文化数字化推广

5G+720虚拟全景技术能很好地契合当下环境，通过VR眼镜和5G平台，使人们足不出户也能学习或参观福州古厝的建筑样式、文化背景等，5G网络相较于以往的4G、3G、2G网络，其具有“超高速率、超低时延、超大连接”的技术特点，在网速方面，5G速率最高可以达到4G的100倍，实现10Gb/秒的峰值速率，急速流畅720虚拟全景VR场景等。在超低时延方面，5G的空口时延可以低到1毫秒，仅相当于4G的十分之一，远高于人体的应激反应[3]。在任何地区都可以享受5G+720虚拟全景技术数字化所带来的红利，这些都体现了数据的通达性和设计的人文关怀。

技术普适化的视角：通感交互性

层出不穷的新技术必然掀起人们对人文关怀的思考和普适性的考验。福州古厝这一文化现象在文化传播中崭露头角，一方面建立了福州古厝中人与建筑之间的情感纽带，另一方面是在福州文化辐射通过工程技术路线作增补。5G+720虚拟全景技术在福州古厝的交互式体验促使设计活动正向发展。从人文关怀设计出发，研究不同人群对操作交互界面时不同年龄层的人体各感官之间信息交换互通的变化法则[4]。通过技术的普适性让所有人都能够快速地享受到人机交互的便利。

虚拟全景技术下的界面和通感交互性

通感交互性通常是指近年来迅速发展的一种人机交互技术， 它既适应了“以人为中心”的自然交互准则， 也推动了互联网时代信息产业的发展，涵盖了用户表达意图、执行动作或感知反馈信息的各种通信方法， 如言语、眼神、脸部表情、唇动、手动、手势、头动、肢体姿势、触觉、嗅觉或味觉等，但多元化发展的同时也对产品的普适性提出了考验[5]，增加了普适性的难度。基于此，展开了针对不同年龄层次、不同需求人群的福州古厝720虚拟全景技术功能开发、界面拓展、视野衍生的研究。

福州古厝720虚拟全景的设计探索

研究过程中诚邀不同年龄层参与实验，通过研究发现，大部分人对福州古厝720虚拟全景表现出了极大的兴趣，他们认为福州古厝720虚拟全景的界面设计是基本合适的，且非常适宜当下的需要，很好地解决了时间和空间的限制问题。大家普遍认为使用新的方式进行学习、参观是轻松、有趣、有意义的。通过反馈，总结出以下几点。

第一，使用者普遍喜欢对比虚拟全景与现实福州古厝中的差异，同时与自己曾经游览福州古厝的经历进行比较，探讨720虚拟全景对比现实场景的还原度。

第二，因福州古厝720虚拟全景真实还原现场景象，老年人普遍习惯通过环顾四周虚拟陈设与建筑场景来进行自身方位辨识，通常不会首先使用小地图、快捷键等。而中青年与青少年则能在短时间内熟练操作界面。

第三，使用过程中因着眼点、视角高度不同，有些区域可能会被使用者忽视，可以通过利用界面设计、语音提示和高亮闪烁提示等进行视点引导，提升不同使用人群的使用效率。

第四，对实验测试的完成时间进行分析论证，对虚拟场景的使用有正向作用，在研究的过程中发现方位感好的人能够更轻松地在虚拟场景中游览学习，有的人甚至能驾轻就熟地回到原点或走到终点。在测试过程中，从点击行为来看老年人通常喜欢通过场景中的路标来进行院落的行进，中青年和青少年较喜欢使用小地图或小场景直接切换福州古厝中不同房间的场景。

基于反馈，新增了福州古厝720虚拟全景中的小地图、实时定位、实时方向雷达、分享、点赞、留言、热点介绍、热点放大、VR眼镜模式热键等设计引导。

福州古厝720虚拟全景界面的普适性改造

1.虚拟按键位置摆放根据不同年龄层进行适配

老年人在使用过程中错误率较高，分析应用界面上各个按键的使用情况，发现圆角的按键在老年人群中的使用率较高，在虚拟场景老年人更倾向于点击屏幕上方的位置和悬挂在天花板上的标志位置，因为这些位置对应了现实的导向位置。在未来的UI设计中，我们可以考虑在这样的位置为该年龄层用户增设一些互动[6]。

中青年人在使用的过程中正确率较高，分析720全景中各个按钮的点击率和正确率，呈现出来的数据表明扁平化的按钮在中青年人群中的点击率偏高。右侧按键点击率略高于左侧按键。发现中青年人群体感兴趣的区域较广，略倾向于点击屏幕中间的位置和侧边位置，在界面设计中，我们可以考虑在相应的位置为中青年龄层用户增设功能按键。

2.视点高度人性化调整

在720虚拟全景技术的设计上考虑到不同年龄段的孩童和青少年的视点高度受到年龄身高的影响。身高越高，影响到视域观察范围越偏高、上方区域的视线角度越窄，面积越小，而下方区域的视线角度越宽面积越大、透视角度等的变化越大。在進入720虚拟全景或VR开机进入界面前会通过系统预设来选择视点高度，如身高135cm的儿童在使用时可以选择相接近的视点高度如120cm—150cm的界面来进行观看使用，此时720虚拟全景和VR影像就切换到模拟身高135cm孩童的视线透视角度投射影像，真实还原个体平时的观察视角，使得个体有一种身临其境的感觉。

3.加强逻辑明确的引导式设计

普适性的界面设计要求要有指代明确的图标按钮和清晰的引导逻辑。好的界面设计能够引导使用者顺利操作，避免在使用过程中出现逻辑混淆和相类似的图标，造成辨认困难，进而提升使用者探索的积极性。

4.沉浸式体验与动态定位

不使用枯燥的列表清单，而是真实还原福州古厝在福州城中的实际地理位置，“三山两塔一条街”依次布局，通过城市街区环境来标记福州古厝，做到场景真实还原以获得沉浸式体验。所有的古厝都能在福州鸟瞰地图上准确定位，一比一还原，并能点击进入720虚拟全景查看游览。还原福州古厝的在地性，增强福州古厝的文化圈效应。在福州古厝720虚拟全景界面的小地图里增加动态定位点，用来引导人的定位和移动。动态定位点设计增强使用者方位信息的呈现。普适性的人机交互界面有助于拉近老、中、青不同年龄层次使用者和福州古厝之间的距离，建立传承福州古厝文化的桥梁。

随着科学技术的飞速发展、便携式终端应用的日益普及和人们日益增长的文化自信，信息、数据处理、计算机辅助设计和互联网等技术逐渐渗透到人们日常文化传播与生活的方方面面，不久的将来会迎来为弥补各类人群需求而延伸出来的智能平台和产品，在这个浪潮中既是挑战更是机遇[7]。在研究中，我们通过案例分析“5G+720虚拟全景技术”加持下的福州古厝文化推广研究的两个视角和其所对应的设计要素，即共享社会性视角下的数据通达性、技术普适性人文关怀下的通感交互性，突破空间、距离限制的文化传播与传承。

参考文献

[1]曾意丹.福州古厝[M].福州：福建省人民出版社，2019.

[2]徐小棠，周雯.建构数字文化记忆的辅助工具：虚拟现实记录影像的美学特征及其文化外延[J].北京电影学院学报，2021（12）：60-66.

[3]曾凯.浅谈第五代移动通信技术[J].电脑知识与技术，2020，16（06）：22-23.

[4]白学军，于晋，覃丽珠，等.认知老化与老年产品的交互界面设计[J].包装工程，2020，41（10）：7-12.

[5]董士海.人机交互的进展及面临的挑战[J].计算机辅助设计与图形学学报，2004（01）：1-13.

[6]张为威，刘明惠，王韫.数字时代的包容性：设计伦理视角下老龄化智能产品设计研究[J].装饰，2022（05）：46-51.

[7]阿诺德·盖伦.技术时代的人类心灵[M].上海：上海科技教育出版社，2008.

【基金项目】2021年度福建省中青年教师 教育科研项目（科技类）“防疫期‘5G+全息影响在福州古厝交互式体验研究”（项目编号：JAT210627）。

【作者简介】黄 翔（1989—），男，硕士，讲师，研究方向：古建传承活化。