虛擬現實在古箏表演藝術教學中應用

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摘要：傳統的古箏表演藝術教學多是采用師徒口傳身授的方式進行，在遇到疫情等需要限制社交、保持社交距離的情況時，傳統的教學方法不適合目前的環境。虛擬現實技術是一種利用計算機創建虛擬世界并提供沉浸式體驗環境的仿真技術，以虛擬現實技術為媒介和手段形成的藝術形式是虛擬現實藝術。運用虛擬現實技術和虛擬現實藝術研究并實現遠程古箏教學，是古箏教學在新形勢下的創新，能夠有效解決傳統古箏教學存在的諸多問題。本文在分析傳統古箏教學利弊的基礎上，論述了VR技術及其在古箏表演藝術教學中的應用實踐。

關鍵詞：古箏；虛擬現實；VR技術；遠程教學

2020年初，一場突如其來的新冠疫情迅猛席卷全球，瞬間打亂了人們的正常生產和生活秩序，迫使人們認真審視和改革現有的傳統生產方式和生活習慣。限制社交、保持社交距離成為防疫新常態下的基本原則之一，以師徒口傳身授為主要教學形式的傳統古箏教學模式因此面臨嚴重危機。利用新的科技手段，創新藝術理念和教學方法，改進傳統古箏教學方法，勢在必行。互聯網和虛擬現實（VR），提供了遠距離無接觸式的信息傳輸以及身臨其境沉浸式體驗的技術支撐，為限制社交情況下的傳統面授教學開辟了一條新途徑。同時，對于古箏表演藝術教學在傳承基礎上的改革和發展也具有重要意義。

一、古箏表演藝術及其教學

古箏是歷史悠久的中國傳統民族彈撥樂器之一，早在春秋戰國時期（公元前770年—公元前221年）的秦國（現陜西一帶）就廣為流傳，至今已有兩千多年歷史。它音色優美、音域寬廣、演奏技巧豐富，深受廣大人民群眾喜愛。最初的古箏演奏多以自娛為主要目的，盛唐以來，隨著社會經濟發展和人們的生活日趨穩定和諧，古箏才逐漸超越了瑟和筑而步入舞臺表演，并在社會上廣泛流傳。表演是自然現象或者社會現象經過加工后的舞臺再現，其目的是通過表演技巧和藝術加工，使受眾的心靈產生悸動和震撼。從某種意義上講，音樂是以藝術形式對人們內心情感的抒發和表達。因此，只有引起受眾情感共鳴的表演才能稱之為成功的音樂表演。傳統的古箏表演，一般是由演奏者運用彈奏技巧操控古箏來傳遞音樂信息及其中蘊含的情感，受眾通過聽覺器官進行欣賞。現代古箏表演充分利用聲光電等現代科技手段和舞臺藝術綜合表達方式，調動受眾的聽覺、視覺、觸覺、情緒渲染等多方位感知器官（包括情緒干擾）實現綜合欣賞，以達到令其產生心靈悸動和震撼的效果。古箏教學包括古箏彈奏技法、古箏表演技藝、古箏樂曲解析、理解和表達等主要教學內容。傳統古箏自秦箏起始，后來發展成南北兩派，即“南箏”（潮州箏）和“北箏”（河南箏和山東箏）。在南北箏的基礎之上，又衍生出潮州、山東、河南和浙江四大流派，而后再逐漸發展成為現代的陜西、河南、山東、潮州、客家、江西、浙江、福建、蒙古九派以及境外的朝鮮箏和日本箏等。不同流派古箏的彈奏技法、表演風格、代表作品和對箏曲的理解與表達方式均有所不同，各具特色。各流派古箏藝術的傳承和發展都離不開古箏教學，各流派古箏藝術都有最適合自身生存和發展的教學方法。傳統的古箏教學多是采用師徒口傳身授的方式進行，這就限制了古箏教學的普適性，影響了古箏藝術傳承的持久性。即便是現代標準化教學，課堂授課方式也僅適用于古箏知識講解和基礎性常規演奏技法教學，古箏彈奏技巧和表演技能的提升，仍然需要通過教與學之間的反復交互才能實現，實質上還是繼承了師徒口傳身授的教學方式。這種因人施教的教學方法，過分依賴教師與學生之間的交流與反饋，對于教學覆蓋范圍、施教距離、教學環境等都有一定的限制，一定程度上阻礙了古箏教學的良性發展。特別是遇到疫情等重大災害發生時，傳統的古箏教學方式將面臨極大困難，甚至難以實施。

二、虛擬現實技術

虛擬現實（VR）技術是一種利用計算機來創建虛擬世界從而提供沉浸式體驗環境的仿真技術，它是數字仿真與計算機、多媒體、網絡通信、人工智能技術等多種技術的集合，主要包括模擬、感知、自然技能和傳感設備等幾方面內容。模擬產生由計算機生成的實時動態三維立體逼真圖像，感知包括人所具有的一切感知能力，自然技能是指人的頭部轉動、眼睛、手勢或其他人體行為動作的人機聯動，傳感設備是指人機交互機電操控設備。到目前為止，VR技術的發展大體上經歷了四個階段：其一，20世紀50—70年代為以聲形動態模擬為特征的VR技術準備階段；其二，80年初期至中期為以VR理論初步形成為特征的VR技術實驗室階段；其三，80年代末至90年代初期為以VR走出實驗室開展實際應用為特征的VR技術快速發展階段；其四，90年代末至今為VR技術走向市場的應用發展階段。VR技術的突出特點是給人創造沉浸式體驗環境，這主要包括由視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺、動感和體驗者心態、情緒等構成的多感知功能，使存在于模擬環境中的體驗者難辨真假，讓體驗者接近自然習慣對模擬環境內物體進行操作，并從環境得到實時反饋，虛擬環境中的物體能夠遵循現實世界物理定律運動的自主性等。近年來，隨著計算機技術、多媒體技術、傳感器技術、通信技術、人體工程技術、人工智能技術等快速發展，虛擬現實技術日趨成熟，在社會各領域的應用也迅猛發展起來。基于虛擬現實的體驗內容和應用場景不斷豐富，反過來又進一步刺激了虛擬現實應用市場的更快發展。目前，游戲電玩領域已經普遍運用虛擬現實技術來開拓人們的想象空間，提升體驗吸引力，醫療領域利用虛擬現實技術進行專業教學、輔助手術、康復治療等成功案例層出不窮，教育、電商、交通、文旅、汽車等各行各業的虛擬現實應用成果遍地開花，不斷刷新人們的傳統理念和認知觀念。今天的VR技術及其應用發展，甚至催生了元宇宙概念的出現。元宇宙是下一代互聯網或者下一代網絡，也稱為“數字網絡”，它是人類數字化生活的最高形態。元宇宙為每一個人造就了一個數字世界中的“分身”，一個虛擬的你，既與現實世界的你是數字孿生的一對，又是原生于數字世界的另一個你，而且比現實世界中的你更加豐富多彩、生動靈現、角色多變。2021年是元宇宙元年。伴隨AI技術、AR/VR混合現實技術、云游戲技術以及虛擬數字人技術等發展，現實物理世界正在被越來越多地投射到虛擬世界中。現實與虛擬的界限正在模糊，在物理世界與虛擬世界相互融合的“元宇宙”里，新的大規模共享在線體驗將被普遍建立起來，并日益成熟和迅猛發展。VR技術應用于教育領域，能夠豐富教學方式和教育資源，優質的教育資源可以通過網絡以仿真模式實現遠距離共享。VR技術能夠讓學生身臨其境地體驗學習內容，并且進行技能訓練，從而更好地掌握相關知識和技能；VR技術+人工智能還可以幫助教師分析學生的學習情況，了解學生的學習進度和學習效果，提高教學質量。以VR技術為媒介和手段形成的藝術形式稱為虛擬現實藝術（簡稱VR藝術）。在藝術創作領域，VR藝術實質上是通過人機交互對復雜數據進行藝術加工與交流的新型藝術創作方式，其優勢在于提供虛擬環境下的藝術家與欣賞者直接交互的仿真平臺，在藝術創作過程中實時揭示藝術作品的價值生成過程。藝術家通過虛擬環境下更為自然的交互式操作控制作品的形式、內容以及藝術表現方式，動態的穿越多重感官，直接與受眾進行溝通與反饋，或者賦予受眾直接參與藝術作品再創造的機會，在虛擬環境下高效創作和不斷優化藝術作品。利用VR技術和VR藝術，基于互聯網進行遠程古箏教學，是一種古箏教學的新方法。這種新的教學方法不但能夠有效延伸教學距離、擴大教學覆蓋范圍和拓展教學內容，并且可以使教學細節循環反復強調，以增強學員的學習理解和技巧掌握效果；在標準化教學的同時實現面向對象的個性化教學，提升教學質量和提高教學效益。特別是在面臨疫情等需要限制社交的情況下，基于VR的遠程教學方法仍然能夠保障古箏教學活動正常進行，并且達到甚至超越傳統的師徒口傳身授的教學效果。

三、VR技術在古箏教學中的應用

古箏是歷史悠久的民族樂器。古箏表演藝術屬于傳統民族器樂表演藝術。古箏表演藝術教學包括古箏彈奏技法、舞臺表演藝術、箏曲的理解與表達等，傳統的古箏教學側重于傳承，多以師徒口傳身授的方式進行。不但限制了教學對象的數量和范圍，并且必須以面授方式實施。特別是遇到疫情等重大災害發生而需要限制社交、保持社交距離時，傳統的古箏教學方法已經不適應當前的教學環境。采用VR技術基于互聯網實現古箏遠程教學，能夠有效解決傳統古箏教學存在的諸多問題。古箏教學特別強調教師與學生之間的交互，將VR技術作為一種新型交互技術手段應用于古箏教學，具有顯而易見的突出優勢。基于虛擬現實的3I技術特征，即沉浸式、交互性、想象力，其VR技術應用于教學的優勢主要體現在三個方面：1.情景模型———促進形象思維和邏輯思維的結合；2.交互性———促進學習者主體性的發揮；3.多感知性———促進認知以及實現功能替代。利用VR技術改進傳統的古箏教學，目前主要有3種實現方式：一是建造專用的古箏VR教室，學生在VR教室中運用專業VR設備學習；二是建立古箏VR教學專用網絡系統，學生配備專用VR終端聯機學習；三是通過互聯網發布VR教學課件，學生在普通終端（PC、平板或手機等）下載VR課件學習。前兩種方式教學效果好，但成本昂貴；第三種方式（互聯網+VR課件）成本低廉，便于普及應用。采用互聯網+VR課件的方式，將VR技術應用于古箏教學，其關鍵是VR教學課件的設計、制作與運用。VR技術實質上就是一種用來創建虛擬信息環境的工具，互聯網+VR古箏教學課件，就是將虛擬現實技術作為一種新的信息表現形式融入課件中，從而設計開發出具有VR功能特征的教學課件來使用。在技術層面，虛擬是現實的仿真；在哲學層面，虛擬是現實的符號化，也就是對現實信息的某種編碼。具體實現時，為了降低應用成本，可以回避專業VR終端設備（如VR頭盔、VR模擬艙、手勢傳感器、VR投影儀等），而將課件中的VR功能采用桌面式VR形式，利用個人電腦終端及其常規外部設備產生經濟型虛擬境界，形成基于互聯網的非接觸式VR遠程教與學的環境。桌面式VR形式雖然沉浸式效果不如專業VR設備形成的虛擬環境逼真，但也可以呈現給學習者一系列的仿真境界，并且可以通過編程控制對學習者的操作反饋產生實時交互反應。將其應用于古箏表演藝術教學中，能實現其他媒體形式所無法達到的良好教學效果。這種方式特別適用于服務對象是遠程存在的、分散的、數量眾多的學習者情況。虛擬現實建模語言是一種支持建立虛擬世界并具有平臺無關性的場景建模語言。它不但具有創建場景沉浸性、交互性和多感知性等VR建模的常規功能，并且具有易傳輸性、實時性、組合性、可伸縮性等強大的網絡功能，是目前最適合用于VRWeb課件開發語言之一。利用VRML設計開發的VRWeb課件特別適用于遠程教學，其突出優點為實效性強、共享性和交互性好，以及個性化程度高。運用虛擬現實建模語言設計制作成VRWeb課件后，由教師通過教學網站（或抖音、QQ、微信等）進行發布，理論上在全世界任何地方都可以被所有學員通過互聯網實時接收，其時效性不會受到時間和空間的限制。教師對課件的修改和更新也十分方便，原則上可以隨時修改和重新發布，隨時更新課件內容。學員無論身在何處，都能選擇自己方便的時間下載課件學習，課件不但提供常規的古箏知識學習和彈奏技巧訓練方法，還能夠連接虛擬圖書館、虛擬課堂、虛擬練琴房、虛擬舞臺、虛擬音樂廳等數字教學資源，為學員提供多層次、全方位的學練環境。一個教師可以針對多個學員提供教學課件，一個學員也可以接收來自不同教師發布的教學課件學習與訓練，提高教學過程中的師生雙向動態可選擇性。教師和學員還可以通過教學課件進行實時信息交互，實現近乎一對一貼身面授輔導的教學效果。根據教學計劃，教師通過教學網站或QQ群、微信群等互聯網傳播渠道，定期發布制作好的古箏表演藝術VRWeb教學課件。無論學員在什么地方，都能夠通過互聯網實時收到課件、學習課件教授的古箏表演藝術課程，并按照課件要求進行交互式學習與訓練。教員也能夠通過基于VR技術建立的虛擬課堂講授古箏知識及其彈奏技巧，并通過虛擬練琴房觀察學員的訓練情況，通過虛擬舞臺輔導學員登臺演奏，通過虛擬音樂廳組織學員進行古箏表演，實現全方位的遠程教學指導。

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作者:金亞迪 單位:河南大學