设计灵感：如何从设计到制作自己的“互动装置”作品？

在建筑学等空间类专业领域中，随着互动建筑表皮以及类似的技术愈发成熟，越来越多的建筑师也将目光转移到互动装置的研究中。

其实建筑的互动表皮或者说动态表皮，在1967年的加拿大世博会美国馆上就有非常成功的应用，当技术足以支撑这一需求的时候，人们就开始寻求建筑对外部变量的即时回应。其他学科也和建筑学一样，都对互动装置有着或多或少的需求。

互动装置对所有设计师而言，其定义不应当是在学科范围下进行划分的，而是应当有更直接且实用的描述。我们可以这样粗暴的归纳：一切对外界变量进行响应的实体，都是互动装置。

互动装置的设计逻辑

加拿大1967年

蒙特利尔世界博览会美国馆

谈到变量，我们就要讨论在以互动装置为中心的体系里，自变量与因变量的关系。

互动装置的本体当然是某种受体，它通过观测外界的变化而发生联动改变，所以它必然是这个体系中的因变量。而自变量却可以大致的分为两种，人与非人。

Interactive Data Visualization

以人为自变量，既是将试图与互动装置发生关系的个体或群体作为被观测对象，一切在人身上发生的变化都可以称为被装置观测的对象。如果自变量是一个自然人，那么被装置观测的就是这个人的动作、声音、体温、心率、血压甚至当天的睡眠质量等

而如果自变量是一个群体，那么被装置观测的就是这个群体的运动状况、分布密度或其他复杂的可观测动态数据。

当以人为自变量的时候，互动装置的作用可以是功能性的，比如对人体健康的保障；当然它也可以是人文性的，对人的活动给予一些及时反馈，形成一些人文关怀。这一切的主导都源自设计者的动机。

如果以非人为自变量，那么我们的选择就有很多，比如气温、空气湿度、光照强度等。我们简单举一个例子以便理解这种状态下的互动装置。我们要种植一种农作物，这种农作物需要特定的光照强度才能够产出最为优质的果实，阳光太强，它会死，阳光太弱它也会死。我们无法直接控制太阳，也无法跟这个农作物说“你给我好好长！” 这时候我们只能通过在农作物与太阳间增加一层介质，以便控制太阳光的强度。

传统的农业方式可能是在作物上方增加一层织物，让植物可以避免过强的日光照射，但是别忘了“阳光太弱它也会死”。这样的固定介质不会根据环境产生变化，那它就不是互动装置，也无法满足我们的需求。

但如果这层遮蔽在作物上方的织物可以根据阳光的强弱改变自己的覆盖范围呢？如果它可以根据阳光的强弱改变自己的透明度呢？有诸如此样的手段，它才可以被称作是互动装置。这一类以非人为自变量的互动装置，往往是为了满足某种需求，而非对精神或人文的传达。

说到这里，我们已经对交互装置有了最为基础的理解。它的逻辑过程是：

外部环境首先发生变化，装置的感应元件观测并接收到这些变化信息，接收到信息后，装置产生应对变化的调整，最终这些调整能够响应。

所以在分析案例或检查自己设计逻辑的时候，我们要问几个问题：

1. 怎样的外部变化？

2. 装置感应到了什么？用的哪种感应元件？

3. 装置怎样响应？

4. 响应和外部变化是否匹配？

我们用这个逻辑来观察几个案例。

案例一：HEXI responsive wall/加拿大Thibaut sld工作室

该装置由60个单元模块构成，每个模块可以独立活动，所有模块可以反映人的行体产生波动或与人的动作发生联动反映。

思考环节：

1. 怎样的外部变化？

答：人在装置前有动作变化。

2. 装置感应到了什么？用的那种感应元件？

答：装置感应到了人的动作变化，使用了人体红外感应模块或主动式深度摄影机跟踪。

3. 装置怎样响应？

答：装置产生了有规律的运动。

4. 响应和外部变化是否匹配？

答：装置的运动响应了人的运动。

当我们完成这些问题的回答后，我们就能简单的分析出这个互动装置的基本交互逻辑，以便未来能够更好的对它进行进一步的解构和分析。

案例2：The Treachery Of Sanctuary/Chris Mil

这是一个让参与者的影子形成飞翔效果的互动装置，该装置由三块巨大的白色屏幕和屏幕前的一处静水面组成，参与者站在水景前的区域，可以通过红外感应探测器，形成不同的影子。

当参与者站在白色巨幕面前，做出伸展姿势时，影子就会变成巨大的翅膀展翅飞翔，如果你想去摸一下它，它又瞬间幻化成无数只的小鸟飞散而去，如同幻影一样消失不见。

思考环节：

1. 怎样的外部变化？

答：人在装置前有动作变化。

2. 装置感应到了什么？用的那种感应元件？

答：装置感应到了人的动作变化，使用了红外感应探测器。

3. 装置怎样响应？

答：投影仪为人的影像提供了可跟踪的翅膀或其他视觉效果。

4. 响应和外部变化是否匹配？

答：投影的变化响应了人的运动。

我们通过向两个互动装置的案例进行提问，浅层次的判断了它们的互动逻辑。可我们看到的只是别人的成果，但产生成果的前提是要有设计诱因，或者说设计的出发点。

我们在分析案例的时候往往是在逆向思考他人设计，但自己在做互动装置的时候，应该用什么方式去思考呢？不妨尝试一下以下方法。

互动装置设计思路？

1. 要解决什么问题或发现了什么契机

“解决问题”就是解决一些社会问题或人与自然间的矛盾，比如应对邻里关系冷漠或全球变暖对人类社会带来的挑战。“发现契机”则不同，它不一定要解决什么矛盾，或许它只是看上去有趣，我们不知道它未来会有什么作用，但我们知道它是有价值的。

2. 通过什么方式解决问题或满足契机

简单来说就是为应对方案做一个笼统的解释，比如应对非洲农业问题，答案就可以是想办法提升粮食产量；应对邻里关系冷漠，答案就可以是增加接触机会。

3. 具体的应对措施

进一步解释应对方案，提升粮食产量确实可以应对非洲的农业问题，但具体怎么去提升，就是在这一步需要思考的内容。就像前面说的，我们可以通过设置控制阳光的装置来保障作物的生产，那这种装置大概长成什么样子，心里就要有数了。通过这种一步步推进的方式来体会互动装置设计的流程，可以让方案更有说服力，也更有价值。

在我们日常的设计学习生活中，大家或许见过太多的优秀互动装置作品，所有人都认为自己理解它们，甚至小菜一碟，但大家真的有机会去体验创作一个互动装置的过程吗？

相信大多数人甚至没有机会去制作一台原型机。这其实并不复杂，大概过程可以分为两个设计步骤，一个是机械部分的设计，另一个是电子元件部分的设计。

设计实践过程

先确定一个选题，我们就用之前种植农作物的例子来进行设计。

回顾一下之前的命题：我们要种植一种农作物，这种农作物需要特定的光照强度才能够产出最为优质的果实，阳光太强，它会死，阳光太弱它也会死。我们无法直接控制太阳，也无法跟这个农作物说“你给我好好长！” 这时候我们只能通过在农作物与太阳间增加一层介质，以便控制太阳光的强度。

在这个命题下，我们做出了一个可以手动操作发生变化的小屋顶。

赵老师自制/请勿转载使用

我们的目标是——在阳光强烈的时候，这个小屋顶可以打开，避免植物受到过多的暴晒，而随着光线强度的减弱，小屋顶可以慢慢收缩，调整照射到植物上面的光照强度。

到目前为止，我们只是将交互的方法与逻辑通过机械运动的方式进行表达。这就是前期设计机械的部分，我们需要通过机械传动的方式完成期望装置达成的动作。

Arduino板及其他相关部件

当我们完成前期目标后，就要开始设计驱动装置感应以及响应的元件了。最为简单上手的就是Arduino开源电子原型平台，利用ArduinoIDE编写语言，将你所期望的感应逻辑写入到Arduino板当中，并且确定装置的感应模式，以便选择需要使用什么样的感应模块。

ArduinoIDE软件界面

以上我们进行了关于互动装置的浅显讲解，以及自己制作原型机的大致方式。

由于其中包含手工、材料知识、编程等内容的门槛，所以很多人对它望而却步，但进行几次理论掌握，加上亲自动手实践，我们很快就可以轻松实现互动装置从设计到制作的过程。

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