3D打印技術(shù)可將二維信息轉(zhuǎn)化為三維界面，對(duì)提高視障群體認(rèn)知能力具有重要意義。人工智能技術(shù)發(fā)展背景下，人工輔助建模與3D打印技術(shù)的結(jié)合帶來(lái)高效率的定制化生產(chǎn)，為制造業(yè)帶來(lái)巨大變革，也為應(yīng)用于視障群體的無(wú)障礙產(chǎn)品開發(fā)提供了更多的可能。本研究基于我國(guó)非視覺(jué)攝影的發(fā)展現(xiàn)狀以及對(duì)于視覺(jué)障礙者認(rèn)知類產(chǎn)品的開發(fā)現(xiàn)狀，結(jié)合情感化設(shè)計(jì)與感官代償理論，通過(guò)對(duì)目標(biāo)用戶的操作習(xí)慣與特征分析，進(jìn)一步探尋3D打印技術(shù)在視障群體產(chǎn)品開發(fā)上的應(yīng)用，并通過(guò)實(shí)踐案例，設(shè)計(jì)出服務(wù)于視障用戶的“可感”語(yǔ)音照片，旨在通過(guò)研究，為無(wú)障礙產(chǎn)品的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

一、研究背景與設(shè)計(jì)初衷

（一）非視覺(jué)攝影發(fā)展現(xiàn)狀

“非視覺(jué)攝影”概念起源于英國(guó)，意為視障群體在志愿者或攝影師等跨界參與者的幫助下，學(xué)習(xí)運(yùn)用視覺(jué)以外的其他感官使用相機(jī)的方式。視障群體可以用聽覺(jué)判斷距離，用觸覺(jué)以及嗅覺(jué)發(fā)現(xiàn)事物，從而將自己接觸到的事物用相機(jī)記錄下來(lái)。非視覺(jué)攝影作為視障群體可參與的文化活動(dòng)，是一種打破視覺(jué)壁壘的影像表達(dá)方式及視障群體認(rèn)識(shí)世界的方式。

在我國(guó)，非視覺(jué)攝影活動(dòng)最早由北京“一加一”殘障人文化發(fā)展中心開始推行。2009年國(guó)內(nèi)首個(gè)針對(duì)視障人群的“非視覺(jué)攝影培訓(xùn)”落地北京。如今，隨著非視覺(jué)攝影的傳播與推廣，這一藝術(shù)形式被更多人了解，成為視障群體文化娛樂(lè)的選擇之一。

由于視障群體無(wú)法了解色彩、光線、空間等概念，對(duì)攝影而言存在著較大的困難。但依托飛速發(fā)展的數(shù)碼技術(shù)和自身的訓(xùn)練，視障群體也能夠輕松地拍攝照片。此外，非視覺(jué)攝影的重點(diǎn)不在于構(gòu)圖，而是視障人士對(duì)某個(gè)生命瞬間的感知和聯(lián)結(jié)，強(qiáng)調(diào)的是其個(gè)人價(jià)值的實(shí)現(xiàn)以及自信的建立。

（二）3D打印技術(shù)應(yīng)用無(wú)障礙產(chǎn)品概述

3D打印技術(shù)是一種基于數(shù)字模型文件，使用可黏合材料，通過(guò)逐層打印方式構(gòu)建立體實(shí)體的制造工藝。3D打印技術(shù)有助于視覺(jué)障礙人群通過(guò)觸摸來(lái)感知事物形狀、空間，對(duì)視障群體認(rèn)知世界具有重大意義。

3D打印技術(shù)因其節(jié)時(shí)、節(jié)能、可塑性強(qiáng)、高精度、高復(fù)雜性、低組裝成本、材料選擇豐富等特性，在視障群體認(rèn)知類產(chǎn)品應(yīng)用上具有較大優(yōu)勢(shì)。以視覺(jué)障礙者的角度分析，3D打印技術(shù)可以加強(qiáng)視覺(jué)障礙者的視覺(jué)概念，可以刺激其觸覺(jué)感官。3D打印技術(shù)在視障群體認(rèn)知類產(chǎn)品制作中的應(yīng)用主要在于認(rèn)知事物的建模上。利用高精度3D掃描和打印技術(shù)可以為視障人士復(fù)制藝術(shù)品或歷史文物的3D打印副本等，使其可以通過(guò)觸摸來(lái)欣賞和感知藝術(shù)品。此外，3D打印技術(shù)也可以用于生產(chǎn)制造輔助器具。3D打印技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力，為視覺(jué)障礙者提供更多的認(rèn)知與感知方式，豐富了他們的生活體驗(yàn)。

目前，人工智能（AI）在3D對(duì)象生成領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展。借助AI的輔助功能，用戶可根據(jù)輸入的口令自主生成個(gè)性化定制的3D模型，可以通過(guò)拍攝多角度圖片利用人工建模平臺(tái)將其轉(zhuǎn)換為3D顯示狀態(tài)，也可直接將平面照片進(jìn)行3D效果的轉(zhuǎn)化。AI驅(qū)動(dòng)工具的涌現(xiàn)，極大地提高了創(chuàng)建3D模型的效率和精確度，同時(shí)也使這一過(guò)程變得更加高效、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)易。

二、開發(fā)視障群體認(rèn)知藝術(shù)產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)意義

視障群體同樣具有“觀看”的社會(huì)需求。這一需求在全球范圍內(nèi)激發(fā)了多樣化的嘗試與創(chuàng)新，已有一些產(chǎn)品及服務(wù)被設(shè)計(jì)出來(lái)并投放市場(chǎng)。這些產(chǎn)品主要利用觸覺(jué)、聽覺(jué)等其他感官來(lái)補(bǔ)償視覺(jué)的缺失，讓視覺(jué)元素脫離視覺(jué)也能被體驗(yàn)。2013年，古根海姆博物館在其官方網(wǎng)站上推出了專為視障人士設(shè)計(jì)的語(yǔ)音導(dǎo)覽服務(wù)，通過(guò)音頻描述藝術(shù)品的細(xì)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了從聽覺(jué)角度的“可視化”。此外，利用3D技術(shù)，繪畫、素描、拼貼或照片能夠轉(zhuǎn)化為3D藝術(shù)版畫，為視障人群提供了通過(guò)觸覺(jué)感知藝術(shù)作品的途徑。2018年，布拉格國(guó)家美術(shù)館舉辦了《觸摸杰作》展覽，展覽融入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及觸感手套設(shè)備，為視障人士欣賞藝術(shù)作品提供了全新的視角。這些實(shí)踐不僅豐富了視障人群的藝術(shù)體驗(yàn)，也為傳統(tǒng)藝術(shù)教育提供了有益的補(bǔ)充和參考。

設(shè)計(jì)和研發(fā)視障群體其他感官認(rèn)知藝術(shù)產(chǎn)品不僅能為視障群體在特殊教育領(lǐng)域提供寶貴的理論和實(shí)踐指導(dǎo)，還能有效幫助視障群體追求更加豐富多彩的精神文化生活。但目前的無(wú)障礙展覽多局限于“提供即所得”的模式，這意味著視障群體在藝術(shù)品的選擇上受到了限制。而在非視覺(jué)攝影領(lǐng)域，視障人群往往無(wú)法直接欣賞到自己的攝影作品，降低了其藝術(shù)欣賞體驗(yàn)。因此，我們需要探索更多元化的實(shí)現(xiàn)方式，更好地滿足視障群體多樣化的藝術(shù)需求，以及創(chuàng)造更多機(jī)會(huì)讓其能夠主動(dòng)參與到藝術(shù)作品的創(chuàng)作過(guò)程中。

三、視障用戶分析與產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論

（一）視障群體心理特征

視障群體因視力障礙往往面臨行動(dòng)上的限制，與外界的互動(dòng)常遭遇不便，這在一定程度上會(huì)對(duì)其情感發(fā)展產(chǎn)生影響。基于視覺(jué)信息獲取形成反饋是正常人行為交互的基礎(chǔ)，但由于視覺(jué)信息通道的缺失，視障人士在日常生活中會(huì)遇到很多常人難以想象的問(wèn)題。然而，失去視覺(jué)的視障人士往往伴隨著行為代償，如聽覺(jué)和觸覺(jué)能力的提高。因此，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，通過(guò)調(diào)動(dòng)其他感官的參與度可以有效解決視覺(jué)缺陷帶來(lái)的體驗(yàn)不足。設(shè)計(jì)人員可以從視障群體的心理特征入手，更加精準(zhǔn)地把握其情感需求，通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化體驗(yàn)效果，在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)更多的人文關(guān)懷，使產(chǎn)品更具實(shí)用性。

（二）無(wú)障礙產(chǎn)品設(shè)計(jì)

1.情感化設(shè)計(jì)：解析視障群體需求，把握設(shè)計(jì)人文關(guān)懷

美國(guó)學(xué)者唐納德·A·諾曼在《情感化設(shè)計(jì)》中強(qiáng)調(diào)了情感因素在產(chǎn)品傳播中的重要意義，提出了“情感三層次”理論。情感系統(tǒng)由三個(gè)不同但相互聯(lián)系的層次組成，分別為本能層、行為層和反思層。情感化設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)注用戶的情感體驗(yàn)以及需求，除了關(guān)注產(chǎn)品的功能性、可用性和美觀性，情感化設(shè)計(jì)中更為核心的是通過(guò)設(shè)計(jì)激發(fā)用戶的情感共鳴，從而提供更加深入人心的產(chǎn)品體驗(yàn)。從視障群體的心理特征入手，可以創(chuàng)作出更符合其情感需求的作品。

本能層次關(guān)系著用戶對(duì)產(chǎn)品的直觀感知，產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)則直接影響了用戶在這一層次上的體驗(yàn)。這要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)要從尺寸、形狀、材料等方面出發(fā)，注重考慮產(chǎn)品如何為視障群體帶來(lái)更好的感官體驗(yàn)。行為層次關(guān)注用戶在使用產(chǎn)品過(guò)程中的實(shí)際感受和體驗(yàn)，這要求產(chǎn)品必須具備良好的功能以滿足用戶的需求和期望。其中，產(chǎn)品功能的設(shè)計(jì)和優(yōu)化在這一層次中顯得尤為重要，它是提升用戶滿意度和忠誠(chéng)度的關(guān)鍵。反思層次強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品為用戶帶來(lái)的情感體驗(yàn)，有助于建立起用戶對(duì)產(chǎn)品的黏性。

在為視障群體設(shè)計(jì)無(wú)障礙產(chǎn)品時(shí)，不僅要滿足其基本使用需求，更要關(guān)注他們的情感需求。在考慮產(chǎn)品功能的同時(shí)，設(shè)計(jì)者也應(yīng)考量造型、材料等設(shè)計(jì)元素的語(yǔ)義，從而制訂合理的設(shè)計(jì)方案，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)與視障群體建立更深的情感連接。

2.感官代償理論：立足視障群體心理，創(chuàng)新拓寬感官體驗(yàn)

感官代償理論的核心在于利用其他的感官通道來(lái)彌補(bǔ)某一感官功能的缺失或弱化，以提高用戶體驗(yàn)。對(duì)于視障群體而言，感官代償設(shè)計(jì)策略是提升其使用體驗(yàn)的有效手段。觸覺(jué)是人類身體上感官面積最大的知覺(jué)，具備感知輸入和操作意圖輸出的雙重性質(zhì)，是人類認(rèn)識(shí)外部環(huán)境和情感溝通的關(guān)鍵渠道。此外，完整的非視覺(jué)攝影作品為“照片+描述”，以此體現(xiàn)視障群體拍攝照片的目的及意義。這一特點(diǎn)也為聽覺(jué)代償視覺(jué)提供了基礎(chǔ)，觸覺(jué)與聽覺(jué)的共同利用，完成了非視覺(jué)攝影的完整構(gòu)建。

結(jié)合情感化設(shè)計(jì)，考慮視障群體的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，如何在非視覺(jué)背景下通過(guò)“可觸”“可聽”等要素展現(xiàn)“視界”，是設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題。3D浮雕語(yǔ)音照片以觸覺(jué)和聽覺(jué)為中心，通過(guò)多感官結(jié)合將圖片轉(zhuǎn)化為可理解的概念，使照片這一本身不能為視障群體感知的藝術(shù)表達(dá)形式成為可供其感知的存在。通過(guò)立體造型、語(yǔ)音講解等可用身體“感受”的元素，讓視障群體更好地體驗(yàn)與欣賞影像記錄的魅力。

四、基于課題的實(shí)踐案例設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)成果

基于設(shè)計(jì)模型與調(diào)研結(jié)果，本研究針對(duì)視障群體非視覺(jué)攝影照片體驗(yàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)探索。從本能層來(lái)看，視障人士因視覺(jué)的缺憾而對(duì)觸覺(jué)、聽覺(jué)等方面的刺激更為敏感。通過(guò)感官代償能夠在這兩種感官體驗(yàn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)一定程度的增強(qiáng)，視障人士運(yùn)用上述感知通道體驗(yàn)時(shí)，也會(huì)有更加深刻的體驗(yàn)感和沉浸感。本研究利用3D打印的立體特性以及語(yǔ)音元件的配合，可實(shí)現(xiàn)從觸覺(jué)與聽覺(jué)上對(duì)視覺(jué)的代償。在行為層方面，產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分考慮視障群體觸摸行為的安全性和易識(shí)別性，將照片形象進(jìn)行簡(jiǎn)化并進(jìn)行圓角打磨設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)置易識(shí)別的語(yǔ)音按鍵引導(dǎo)視障群體產(chǎn)生交互行為，豐富視障群體的體驗(yàn)。3D可感語(yǔ)音浮雕照片可通過(guò)個(gè)性化裝置打造，讓視障群體獲取自己想獲得的產(chǎn)品，感知照片的魅力，在反思層面上增進(jìn)視障群體與影像藝術(shù)的情感連接，提高自我認(rèn)同感。

（二）定制外觀感官代償

本項(xiàng)目創(chuàng)新性地將建模和3D打印技術(shù)與照片制作相結(jié)合，打造出具有凹凸感的“浮雕相片”，使視障群體能夠通過(guò)觸摸感知影像的形狀和輪廓。這不僅為視障人士提供了一種全新的感知影像的方式，同時(shí)也為浮雕效果制作技術(shù)開拓了新的應(yīng)用領(lǐng)域。

在外觀設(shè)計(jì)中，首先需對(duì)平面圖像進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，即將圖像中的主要線條、形狀等組成要素分離，確定凹凸關(guān)系，并使用建模技術(shù)定制出浮雕照片外觀，最終通過(guò)3D打印技術(shù)呈現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)代償視覺(jué)，使得照片可感。在此過(guò)程中，用戶可根據(jù)需求選擇合適的3D打印材料，不同材料可提供不同的觸感體驗(yàn)與外觀效果，以實(shí)現(xiàn)更加豐富的感官體驗(yàn)。此外，照片兩側(cè)附有盲文介紹，可輔助視障群體更好地理解照片內(nèi)容。

另外，產(chǎn)品也融入了聲音元素。每一張浮雕相片都附帶描述了照片場(chǎng)景的講解音頻。通過(guò)“形”與“聲”的結(jié)合，為使用者帶來(lái)了沉浸式的體驗(yàn)，并以多重感官帶領(lǐng)視障人群沉浸式體會(huì)照片記錄的魅力。產(chǎn)品設(shè)置了按鍵直接播放及語(yǔ)音轉(zhuǎn)二維碼掃描播放兩種語(yǔ)音播放系統(tǒng)。使用者可以通過(guò)照片背后的凸起點(diǎn)位標(biāo)識(shí)迅速找到播放位置，收聽音頻講解內(nèi)容；也可以使用手機(jī)直接掃描二維碼，收聽配套講解音頻。

（三）AI技術(shù)高效建模

本設(shè)計(jì)利用AI輔助建模、3D打印成像的生產(chǎn)模式，使得產(chǎn)品生產(chǎn)高效化、個(gè)性化，更加切合視障用戶需求。目前，眾多人工智能建模項(xiàng)目趨于成熟，在3D打印領(lǐng)域中應(yīng)用人工智能技術(shù)優(yōu)化建模流程可使3D打印成像效果更加精準(zhǔn)，也使得制作過(guò)程更為簡(jiǎn)便和標(biāo)準(zhǔn)化。兩種技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，可以有效解決視障群體個(gè)性化感知產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域的難題。高效生產(chǎn)的特點(diǎn)能夠在較大程度上節(jié)約人力成本，使得產(chǎn)品造價(jià)大幅度降低，使定制產(chǎn)品成為可被大量應(yīng)用的選擇。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)利用3D打印技術(shù)，可以使無(wú)障礙產(chǎn)品的生產(chǎn)制作流程更加高效。而將人工智能建模結(jié)合3D打印的技術(shù)應(yīng)運(yùn)用于非視覺(jué)攝影中，可有效提升視障人士感官體驗(yàn)，有利于在視障群體與影像表達(dá)之間架起溝通的橋梁?；诖死砟钌a(chǎn)設(shè)計(jì)的3D浮雕語(yǔ)音照片等藝術(shù)認(rèn)知類產(chǎn)品，可以通過(guò)“感官代償”讓視障群體和普通人一樣體驗(yàn)到影像表達(dá)的樂(lè)趣，從而構(gòu)建出屬于視障群體自身的情感表達(dá)空間，拓寬視障群體與社會(huì)的“溝通”渠道，提升視障群體的自我認(rèn)同感。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳玉赟.非視覺(jué)攝影對(duì)視障學(xué)生社會(huì)期望影響的研究與分析[J].教育觀察，2019，8（37）：143-144.

[2]汪濤，杜雪.3D打印技術(shù)在盲人認(rèn)知類產(chǎn)品中的應(yīng)用[J].大眾文藝，2019（03）：102.

[3]黃凌玉，劉天理.視障者無(wú)障礙產(chǎn)品的交互創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究[J].包裝工程，2017，38（24）：108-113.

[4]吳健輝，羅躍嘉.盲人的跨感覺(jué)通道重組[J].心理科學(xué)進(jìn)展，2005（04）：406-412.

[5]王韞，李子晉.無(wú)障礙設(shè)計(jì)研究：面向聽障人群的振動(dòng)觸覺(jué)音樂(lè)體驗(yàn)[J].科技導(dǎo)報(bào)，2023，41（08）：74-82.

★基金項(xiàng)目：本文系“中國(guó)傳媒大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃資助”（項(xiàng)目編號(hào)：202310033035）的研究成果。

（作者簡(jiǎn)介：孫湄茵，女，本科，中國(guó)傳媒大學(xué)，研究方向：新聞傳播學(xué)；黃喜月，女，本科，中國(guó)傳媒大學(xué)，研究方向：新聞傳播學(xué)）

（責(zé)任編輯 肖亮宇）