基于AIGC技术的传统瓦当数字化产品设计研究

摘 要：瓦当是古代建筑中一种重要构件，其历史最早可追溯到西周时期。是古代建筑设计中集使用价值与装饰艺术结合的特殊构件，兼具保护房屋檐头结构与装饰美化建筑的双重作用。随着艺术设计数字化时代的来临，传统艺术的创新发展对设计师提出了更高的要求，本文通过对传统瓦当纹样的历史资料进行整理，从瓦当的装饰纹样角度对瓦当进行分类介绍，并借用AIGC技术对传统瓦当装饰元素在现代设计中创新应用进行研究，旨在探讨传统艺术在当代数字化产品设计中的可行性。

关键词：瓦当；数字化产品；AIGC技术

1 传统瓦当的起源与发展

瓦当的起源可追溯到西周时期，据目前已知最早的瓦当实物是从陕西扶风和岐山周原遗址中出土的。通过对考古地层的深入研究，可以推测所出土的瓦当年代是西周中晚期。瓦当在最初制作时多为素面，伴随着社会文化变迁、建筑功能的拓展，瓦当的发展也出现了多样化的形式与结构。作者以瓦当的装饰功能为视角，整理了有历史记录以来大量的瓦当数据，以纹样为切入点，将瓦当分为文字纹瓦当、图形纹瓦当和图像纹瓦当这三个主要类别。

文字纹瓦当是以文字作为元素在瓦当的“当面”进行装饰，文字的内容或表明建筑用途如宫苑、官署、宅舍、祠墓等，或为纪事、吉祥语、赞颂语等。在对古建筑历史的研究过程中，通过瓦当上的文字，不仅可以了解其所属时代的建筑功能特点，还对后人研究古建筑装饰设计美学、人文精神、等级象征等有着重要的意义。

图形纹瓦当是运用以抽象的几何形线条作为装饰元素的表达方式，这些图形是自然景观、动植物造型的高度概括。至战国时期开始，建筑工匠将青铜器上的几何纹样应用于瓦当的装饰图案中，云雷纹、日象纹（葵纹）、星云纹、草叶纹等等。

图像纹瓦当形制多为浮雕式，运用写实的风格技法描绘制刻自然景物或人文场景，如战国时期的动物纹瓦当、汉代时期的四神纹瓦当，唐宋时期的莲花纹瓦当、辽金时期的兽面纹瓦当等都属于较为典型的图像纹瓦当。

在人类社会发展的进程中，古建筑的形制慢慢走进历史的长河中。在世界现代设计思潮的冲击下，中国传统的经典建筑制式曾经一度销声匿迹，瓦当也慢慢变成史籍、遗迹的历史研究。新时代，国家从政策层面提出文化自信，传承和发展中华优秀传统文化，鼓励当代青年大学生开拓创新，以历史为基以科技为力，将传统艺术焕发出新鲜活力。这也使近年来更多的青年设计师，运用综合材料、数字技术、人工智能技术开发传统艺术的衍生设计。尤其是2021年开始AIGC技术以一种风暴式的传播为传统艺术的创新设计带来了新的契机与挑战。

2 AIGC技术与传统艺术的数字化产品设计

AIGC（AI-Generated Content，生成式人工智能）是利用生成对抗网络（GAN）和大型预训练模型等技术，通过分析现有数据资源来探索规律，并运用其泛化能力创造相关的数字内容，这种技术的特点包括高度智能化、个性化、多样化、交互性、实时性和模块化的综合应用，其中高度智能化是通过应用深度学习、机器学习和自然语言处理等前沿技术，实现生成过程的高度自动化和智能化，使创作模式更具便捷性、高效性。

在科技化和数字化高速发展的时代下，AIGC已然逐步成为创新设计发展的重要技术手段，AIGC技术具有较强的跨领域合作适应性，在文学、音乐、艺术等多个领域都展现出交叉融合的可行性，在艺术图像生成领域以Midjourney、Disco Diffusion等为代表的生成式人工智能正在以颠覆性力量迅速催生了全新的艺术创作模式，以无界的方式嵌入创作者的设计实践工作中并成为设计创作思维转换的助推者。而AIGC在传统艺术设计领域的应用不仅展现了无限的创造力，还为传统艺术领域带来了创新性的思考与挑战。传统与科技相结合，让创作者的灵感思维通过科技手段实现突破性发展，创作者也将重新思考传统创作与科技辅助的关系。美国科罗拉多大学教授西德尼·德梅洛提出，尽管人工智能为人们的艺术创作工作提供了无限可能性和启发性创意，但人类情感思想的复杂性是人工智能技术目前无法完全模拟的。因此创作者在传统艺术设计创作中必须明确AIGC在人机共创的过程中所担任的角色以及负责的功能，创作者应该以自身的专业知识、情感思维和审美判断来保障人机共创提高工作效率及作品质量，为传统艺术文化注入创新力量，推动传统艺术文化发展。

在乌镇峰会“携手构建网络空间命运共同体精品案例”中推出多个中华优秀传统文化优质项目，如敦煌研究院研发的“数字敦煌”，产品运用增强现实、交互现实和虚拟现实等技术手段，打破时空界限让浏览者仿若身临其境，极大地推动了敦煌文化的发展。由故宫博物院与腾讯合作开发名为“数字故宫”的数字化产品，使中国传统文化与历史文物数字化，此数字化产品是基于图像识别与深度学习技术，通过3D扫描故宫文物研发虚拟展览和全息投影等项目，为体验者带来视觉加触觉的沉浸式感受。腾讯游戏还利用AIGC技术开展了“数字长城”与“数字藏经洞”两个项目，这些项目结合了云游戏、游戏引擎的物理渲染技术和全局动态光照技术，让游玩者在游戏内部进行互动来体验交互性数字场景展览效果。故宫博物院的虚拟仿真书房“三希堂”也是将人工智能运用到高清投影的搭建中，浏览者可以通过与数字屏风进行交互，完成虚拟穿戴古装等一系列项目，零距离沉浸式感受中国历史文化的厚重感。AIGC技术飞速发展并应用在不同领域，中国移动游戏也借助AIGC技术打造具有中国传统文化历史背景的国风游戏。《榫接卯和》这款游戏运用了3D技术，生动地展现了中国传统的榫卯工艺，让游玩者充分的体验了中国古代建筑沉淀百年的独特魅力。基于AIGC技术下的传统艺术数字化产品，不光是继续传承中国优秀传统文化的实践，也是将中国优秀传统文化与创新科技结合起来的革新突破性实践。

3 基于AIGC技术的传统瓦当数字化产品设计

数字化时代要利用新兴产业技术创新拓宽传统艺术文化的表现形式和文化内涵，习近平总书记曾强调文化产业也要顺应数字产业化和产业数字化发展趋势，加快发展新型文化业态，改造提升传统文化业态，提高质量效益和核心竞争力。数字化产品技术与AIGC技术为传统瓦当的保护传承、创新发展注入新活力，极大的激活传统艺术文化潜能，切实提升传统瓦当系统性、全面性的文物遗产保护水平，数字化产品也极大的提升了传统艺术文化参与性，带来了全新的文化认知与体验感，有利于传统艺术文化的传播与发展。

传统瓦当数字化产品研究旨在以数字化交互展示为主要媒介，打造以传统瓦当为载体的“传统艺术文化、建筑装饰构件、保护传承与创新性研究”精神内涵一体化的数字化产品研究。以数字化产品技术与AIGC技术对文物本体及相关历史背景进行复原保护及资源整理等，将现存已知出土的传统瓦当进行归纳，通过建立传统瓦当的数字化资源数据库，实现数字化复原和保护，减少对瓦当文物原件的损害。此外，与瓦当文物的实体形成虚拟交互的操作方式，创建一个既具感官性、教育性又能提供沉浸式和交互式体验的数字化传统瓦当展览系统。数字技术与AIGC技术的发展让数字化产品的研发模式从单一媒体、单项展示向多媒体、多交互展示发展，传统瓦当数字化产品展示模式可以大致归纳为三类：一是基于智能终端的网络应用平台，以App、公众号、小程序等为主要模式，通过二维图片、UI动画、MG动画、视频及文字展示传统瓦当的演变历程及历史发展脉络、现存出土传统瓦当文物的基本信息、瓦当文物二维高清展示及语音讲解，此模式具有较强的传播性且易于操作体验，其数字化产品内容丰富，可以全面涵盖线下博物馆的综合资源信息；二是基于PC终端的数字网络平台，以线上传统瓦当数字博物馆为主要模式，通过二维平面、三维建模、全景博物馆、AR技术等进行数字化产品展示，运用传统瓦当的高清三维建模可以让体验者360°全方位鉴赏文物原件，通过操纵鼠标滚轮进行放大缩小可以查看文物原件细节，此模式具有沉浸式、近距离等特点，可以较为直观的鉴赏传统瓦当纹样及造型特征。三是基于智能设备的线下公共平台，以传统瓦当博物馆数字化体验装置、VR眼镜等进行展示，以瓦当文物历史时期的古代建筑真实场景再现方式带给浏览者沉浸式的感官体验。

在基于AIGC技术的传统瓦当数字化产品设计的研究中，需要协调传统与科技的关系，注重用户对于数字化产品与传统艺术文化的融合接受程度与体验感，行为经济学家Daniel Kahneman曾提出，人类对于体验感的记忆是由体验高峰时与结束时的感受决定，被称为峰终定律（Peak-End Rule），此定律从心理学的角度根据人类的体验记忆特点进行总结并得出结论，人类对于各项事物的体验感受是取决于最高峰值、最低峰值及最后体验，当峰值点出现后，终值点来得越迅速则用户的印象感受越深刻，“峰值点”与“终值点”也被称为关键时刻MOT（Moments of Truth）。结合峰终定律“三个黄金时刻”，在用户进入初始操作界面时应注意第一印象点，富有传统瓦当文化特质以及国风设计美学的初始界面能激发用户的探索欲望及操作兴趣，主题鲜明的传统瓦当主界面设计更能吸引用户，注重功能性体验可以更好的引导使用者进行点触操作完成交互流程，在审美性创新时，可以借助AIGC技术自动处理初始界面设计中所需要的传统瓦当文物图像进行虚拟修复，并提取关键的艺术特征和元素，自动识别出具有艺术价值和文化内涵的造型、纹样以及与历史文化相关的符号和意象，修复处理后的图像可以为初始界面设计提供创新思路及参考。具有最优感受性的峰值点体验是指用户完成阶段性操作结束时的感受，是虚拟交互体验中的阶段性时刻，可以依据不同时期、不同纹样、不同类别的传统瓦当资源设置多次峰值，具有创新性的体验环节形成峰值体验，最优峰值体验在于多模式的展示形态、震撼的视听效果以及多感官体验形成的交互操作，借助数qrdOGNJvyheFjmTnfR/Wvw==字化技术与AIGC技术的交互操作可以突破用户以往的第三视角，模拟第一视角的操作情境可以使用户更深刻的认识、理解传统瓦当艺术文化历史内容及背后的价值内涵，设置VR考古以及修复体验环节，让用户身临其境的参与到文物的发掘与保护中。终值点体验是指用户在整体流程操作结束时刻的最终感受，确保以体验用户的最终需求为核心，给予用户个性化要求，通过具有创意的奖励机制触发惊喜点来提升体验用户的整体参与感和获取感，在虚拟交互体验结束后，可以将体验者参与发掘及修复的传统瓦当重新筑造回古建筑屋檐上进行成品展示，同时还可以结合线下传统瓦当制作工作室来定制用户属于自己的个性化瓦当文创周边产品，以此来加深用户的体验感受。

4 总结

AIGC技术作为一种迭代式的设计过程和方法，可以通过深入学习和分析研究大量传统瓦当文物资源来感知学习具有创意性的设计元素，并将其应用于数字化产品的研发中，从而能够创造出具有艺术美学性和科技创新性的数字化产品，通过视觉艺术表达、文化内涵体现、交互流程优化不断地迭代修正，从而形成具有沉浸式的传统瓦当文化体验数字平台，最终通过科技赋能实现传统文化创新发展。

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