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编者按

米海鹏,清华大学美术学院信息艺术设计系副教授,博士生导师。清华大学未来实验室客座研究员, 新雅书院新雅02班主任,新雅书院智能工程与创意设计(CDIE)专业《用户体验设计基础》任课教师

近年来,米老师致力于探索中国传统文化、传统技艺与新兴交互技术相结合的新的设计可能性。主持及指导了一系列具有前沿性和特色的创作工作。其代表作品“墨甲机器人乐队”是世界上第一支中国风机器人乐队,获得社会广泛关注。其它重要作品还包括首次将液态金属引入动态雕塑设计的交互装置“鉎命|MetaLife”;将中国传统艺术与新技术相结合的创新作品—动态刺绣《木兰》以及动态国画《九兰》等。这些作品受邀参加了一系列具有影响力的展览,包括奥地利林茨电子艺术节,中国国际艺术与科学展,长春国际动态雕塑展,新疆双年展,隆里新媒体艺术展等。

米海鹏老师在“科普中国”节目

图源:我是科学家栏目

淡紫色的月在缓慢转动中逐渐从荧屏上隐去,国乐大师方锦龙踏着鸟鸣般的笛声从暗处走上舞台。在他身边,二胡、大鼓、琵琶随意陈列,他将以此为观众搭建一个国乐世界。

在舞台的另一侧,是方老师的三个演奏搭档。头绑淡蓝色丝带,身着带护肩渐变蓝长衫的是一位“侠肝义胆”的长笛演奏者,名叫“玉衡”;头绾高髻,眉心贴花钿的是“瑶光”,此刻她纤细的手指正轻搭在面前的箜篌上;“开阳”面前的排鼓身着红色带花“大袄”,就如它的演奏者一样热情奔放。

“玉衡”、“瑶光”、“开阳”这三个“艺名”来源于北斗七星,充满着传统浪漫想象与诗情画意。但事实上,在这场连接传统与未来的乐宴中,他们扮演的是“未来”的形象。

方锦龙老师拨弦如骤雨,机器人乐队击鼓伴弦声。传统与未来、科学与艺术在此刻交融,以一首《瑶族舞曲》呈现给观众。

方老师与机器人乐队合奏

图源:方锦龙国乐

初探交互

这是我国首支中国风机器人乐队,名为“墨甲”,诞生于2019年。

“墨甲”的首席科学家是清华大学美术学院信息艺术设计系的副教授米海鹏老师。米老师喜爱安静,尤其喜欢意境悠远、充满禅意的中国传统音乐。但在此之前,米老师接触到的第一支机器人乐队是日本的Z-Machines摇滚乐队,这也是世界上第一个机器人摇滚乐队。

Z-Machines摇滚乐队

图源:百度百科

参与Z-Machines摇滚乐队的研发工作时,米老师正在日本留学。在日留学期间,他所在的实验室研究的正是机器人交互。机器人交互不仅关注怎样去设计机器人的腿、头、身子,更关心人怎样与它进行交流,机器人以什么样的形式和形态出现在人的面前。

在本科学物理、硕士学电子工程时,米老师的志向一直是当一名工程师或者是一名科学家。但由于兴趣爱好比较广泛,在动手做东西的过程中,他逐渐发现了自己对于机器人的兴趣。于是在2008年秋,米老师踏上了向东远行的航船,在东京大学专攻电气工学。正是在这期间,米老师接触到了交互设计,并对这一领域产生了更加广泛的兴趣。

在留学读博期间,米老师所在的实验室叫做交互技术实验室,利用技术手段来支持交互。比如用摄像头和手持投影仪来做可以在地面投射场景的互动游戏。还比如在桌面上做一些小机器人,人和机器人可以一起玩桌游或者一起踢桌上足球。

在清华进行专业学习时,米老师解决的更多是具体的产业或者工程问题,但在日本学习期间,他解决的是人的体验与感受问题。“当我们面临用技术去解决人的体验与感受问题的时候,我们会关注人怎么样才会觉得更好玩,怎么更好地降低使用门槛,或者叫提升‘engagement’。”米老师说。

在日留学和工作期间,米老师总共有三个代表性的工作,都跟机器人有关。第一个是在茶几大的桌子上做机器人伴侣,使用者可以和它一起做游戏,或者教它学习编程。第二个项目是进行扫地机器人的改造,让它具有如送水或送零食的新功能。这需要加上室内导航的技术,以及思考人如何与其进行交互。在做第三个项目时,米老师与他的导师合作,创作了一个类似于章鱼或者水母的机械雕塑。

在当时,机器人雕塑还是一个很超前的概念,但米老师的导师是一位擅长用科技手段做艺术的艺术家,他们把握并实践着这一概念。也正是从这个时候开始,米老师与艺术和设计有了更多的交集,也更多地通过技术和美术来实现创作。

米老师参与创作的机器人雕塑《Jecco》

图源:清华大学美术学院公众号

万物有灵

“我相信通过艺术和科学的结合,可以打造出一个‘万物有灵’的世界。”这是米老师在《我是科学家》的舞台上为自己的演讲做出的总结陈言。

让科学“有灵”,米老师创造出了《鉎命》。

《鉎命》这一作品缘起于清华大学生物医学工程系的刘静教授的科研成果。当时刘教授在国际上率先发现了一种特殊液态合金的受控形变特性,并引发了学术界圈子里关于无机材料生命感的讨论。尽管这一发现当时成为了清华的十大科技新闻,但由于方向比较小众,了解的人也极其有限。因此,米老师及其团队打算用更加通俗化、大众更能接受的方式把无机材料的生命感给具象化,让更多的人了解这一科技成果。

“《鉎命》本质上是一个科学成果科普化的装置,当然我们做了一定艺术化的包装,”米老师说,“将它做成了动态雕塑。”

在这组作品中,作为主角的液态金属呈现出了生命的特征与形态。它可以和同伴嬉笑打闹,时而胆小、时而好奇,时而乖巧、时而淘气。在线下展示环节,陈列在白色展台里的金属实现了与人的互动。当人靠近时,“害羞”的金属会从延展状态骤缩,钻进角落里;“好奇”的金属会小心翼翼地向人靠近;“乖巧”的金属听从人的动作的指挥,在按钮传达的指令下上下左右移动。

 

《鉎命》的不同性格

图源:清华大学美术学院公众号

这样,无机材料的生命感被具象化,液态金属像软体动物一样,在与人的互动中呈现出“生命感”。

刘静教授对于《鉎命》特别喜爱,甚至邀请米老师去中科院的一次学部委员专题会议上做介绍。“我希望我们的作品可以让更多的人,甚至让科学界的同行产生一些其他的思考,那将是它的价值所在。”米老师说。

让艺术有灵,《木兰》绽放出了生机。

“花开”在中国传统文化中是很吉祥的一种寓意,但在很多艺术表现形式里,动态的绽放过程并不容易呈现。

有没有可能将“盛开的感觉”制作出来呢?

基于这一思考,米老师和团队展开了尝试。他们选择以中国非物质文化遗产湘绣中的特殊绣法——“立体绣”——来呈现花朵的立体状态。“立体绣”用很细的铁丝作为骨架,在上面进行绣片和绣法,以部分或者完全地呈现出绣面立体感。

在“立体绣”中,用作骨架的铁丝是动态呈现的关键。为了让花瓣“动起来”,米老师团队用“形状记忆合金(SMA)”替换了传统绣法中的细金属丝。这种记忆合金有一个很有趣的特性:一旦塑形,不管怎么揉、掰、折,只要加热(有一点温度),它就会恢复到最开始记忆的形状。正是这个特性,使米老师可能做到动态花瓣的效果——通过简单的电路控制,就可以实现花瓣的动态运动。

在内嵌记忆合金的作用下,花瓣实现了开合

图源:清华大学美术学院公众号

据作者高婧介绍,在展览时,作品中所有的电子设备尽量被隐去,以尽可能接近传统刺绣艺术品的形态进行展示。《木兰》装置设定为每十分钟开花一次,且很快就会枯萎,希望借此表达生命的短暂与轮回。在画框之外,作品还采用多媒体技术展现“引蝶”的过程,营造出“蝶恋花”的意境。观众需要耐心等待才能看到花朵绽放的瞬间,以及翩翩飞来的蝴蝶。

“冰骨清寒瘦一枝,玉蝶初上木兰时。”

木兰花在绽放

图源:清华大学美术学院公众号

科技让传统艺术鲜活起来,并在现实时空实现与人的互动;艺术让科学呈现出更加生动的形态,推动科技成果的再现与传播。而连接科学与艺术的,正是交互技术及其理念。

交互课堂

留日回国后,米老师回到清华,成为了美术学院的副教授。当时美院正在加强信息艺术设计交叉学科的建设,倡导艺术与科学的融合,这为米老师提供了施展才能的舞台。

在美院,米老师开设了任教以来第一门交互设计课程。在回国之前,米老师就一直在构思和酝酿这一门课。在初开课时,米老师采用了国际经典教材,并理想化地希望把用户体验设计的基础知识系统地教给同学们。但在操作的过程中,米老师发现,美院的同学实际上更加擅长实践类的课程。“相比于刺绣、绘画、雕塑这些课,我的课应该是最无聊的。”米老师说,“我讲界面发展的历史,讲理解用户需求,他们也听,但听完了好像不一定能用。”

于是米老师将课程一分为二,一半是理论设计、一半是设计实践,希望能够让同学们在设计实践中把理论部分地运用起来。这就是《用户体验设计基础》的前身。

从2020级开始,米老师在新雅书院的CDIE专业也开设了交互设计课程。《用户体验设计基础》在框架上基本延续美院课程,以理论和实践探索用户需求与交互设计。作为交叉学科建设的典范,CDIE也在不断探索推动科学与艺术结合的方案。

对于米老师来说,在CDIE开设课程,同学们对理论的接受度明显更强,并且“相比起同学们正在上的微积分、工业制图、数电模电,这门课反而是相当有趣味性的”。

在这门课上,米老师给同学们设定了两个目标,一是希望同学们能够通过“project based learning”的方法投入学习,共同讨论、互相否定、互相促进;二是希望同学们能够对交互设计的基本理论体系有所了解,并关注在交互过程中人作为本体的需求和感受,以及由此衍生的一系列技术和方法。

在第一节课,米老师会将班级里的同学分成小组。从第二节课开始,在课程的前半段时间,米老师是主讲人,后半段时间则交由小组以讨论期末大作业。各组的选题处于对彼此“保密”的状态,在期末之前,没有人能够听到其他组完整的设计理念。

这是米老师专门设计的授课方式。在以往的设计课授课经验中,米老师发现同学们在做作业的过程中对于彼此要做什么非常熟悉,反而是老师一无所知。于是最终的汇报就演变成大家一起defend老师,全程只有老师一人认真在听。米老师想要尝试一种新的方式。“老师作为小组的一员,全程参与小组成员的讨论,和同学们一起来完成设计。”米老师解释,“这样最终的答辩的对象就不是老师,而是其他组的同学。挑战你的也不是老师,而是其他组的成员。”

尝试之后,米老师发现效果非常好。在期末汇报时,每个同学都听得非常认真,并且积极为其他组同学指出不足、提出建议。对于同学们来讲,最后这次汇报往往比其他时候能学到更多东西。尽管老师没讲什么,但是在质疑与回答质疑的过程中,同学们进一步更新了自己的知识。

虽说结果收获很大,但在实践过程中,尤其在选题层面,同学们往往会感受到比较大的困难和挫败感。

在学期初发布选题时,米老师给的题十分宽泛。他希望同学们能从有一个想法、有一个需求开始发散,去定义这个问题。然后慢慢收敛,搞清楚真正要解决的是什么问题。接着再发散,寻求多种方式解决问题。最后再一次收敛,确定一种解决问题的方法。这一“发散——收敛——发散——再收敛”的方式勾画出了两颗钻石,在学术界也叫作“双钻模型”。

双钻模型

来源:https://zhuanlan.zhihu.com/p/427259810

“对于绝大多数同学来说,最不擅长的其实是去想我要做一个什么问题。”米老师说,“但在交互这个领域,定义问题和发现问题反而是更重要和更难的一件事儿。”

从米老师布置作业到期末汇报,总共有六周的时间,但很多同学可能三周都没想好到底要做什么,并因此感到沮丧、焦虑。“这都是很正常的。去想做一个什么问题的过程其实也很痛苦,我想让同学们理解这一点。”米老师说。

在课上,米老师曾陪伴一组同学经历了6周这样的痛苦。和其他早在第三周、第四周就已确定好方案的小组不同,到第六周,这组同学还在推翻自己的方案。在这一过程中,有的质疑是队员提出的,有的质疑是米老师提出的。在第三次与小组同学讨论完之后,米老师再次给出了否定。小组氛围十分沮丧,其中一位小组成员甚至当场夺门而去。米老师当即感受到这位同学的情绪不是很好,也担心自己给同学们的压力太大。“当一道题不会做时,这种压力同学们也许还能扛。但当做什么都不知道,这样的压力可能让人不知何去何从。”米老师说。

又过了一段时间,这组同学向米老师提出了一个新的方案。他们做出巨大的牺牲,将原有的方案彻底推翻。这一为校园内流浪猫建立互动体系的方案让米老师眼前一亮,他给予了小组成员充分的肯定,并指导他们开展下一步工作。

在这之后,小组成员受到了极大的振奋,在短期内搭建起比较完整的概念设计,并在期末展示中欣然接受了其他同学的建议。

小组同学最终展示

图源:米海鹏老师

“找到一个问题并不容易,但是找到一个值得做的问题是很有成就感的。”米老师说,“我希望这一感受能对同学们未来的设计工作有所帮助。”

在进行交互设计选题时,人的需求往往是十分重要的考虑因素。在交互设计领域,有一个专门的名词叫做“human in the loop”。当我们在做一个计算系统或者一个工程系统的时候,如果不需要人参与,它本身是相对可控和可预期的,甚至是可重复的。但是当人在闭环里面的时候,一切就会不一样。

一个典型的例子是飞机设计问题。早期的学者会发现当时的一些设计尽管在操作方面没有问题,但跟人的某些下意识习惯是相反的,这就容易导致驾驶员做出误操作。因为人的原因,所以我们要调整某些设计,使得操作它的风险更低,可靠性更高,这就是“human in the loop”。因此,在人机交互层面,设计者需要深刻理解人的局限性和需求,才能在设计时做得更好。

但与此同时,人的需求也是有局限的,在某些情况下,人不知道自己到底需要什么。“如果你在100多年前伦敦的街头问路人‘你想要一款什么样的车’,他可能会回答我想要一驾跑得更快的马车。但他不知道除了马车以外,还有汽车这样的东西。”米老师说。

当设计者以用户为中心的时候,用户往往不知道自己真正的需求是什么。因此,设计者一方面要关注人,另一方面也不能被人当时的需求所局限。

马车与汽车

图源:百度百科

科学与艺术无高墙

作为一个拥有纯粹理工科背景的学生,在博士留学之前,米老师没想过自己能与艺术扯上关系。但在和导师做机器人艺术之后,米老师开始探究科学与艺术之间的关联。

在基础科学班物理系学习的过程中,米老师感受到的思维方式是宏观的、理性的、讲究逻辑的。而他的很多同事或者合作者更多地受到的是另一种思维方式的训练,一种艺术思维的训练。这两种思维方式差异很大,在碰撞的过程中也产生了很多火花。但也正是在此过程中,米老师从一个纯粹理性的思维者变成一个强调感性、感受和灵感的创作者。他发现这两者是可以相融相通的,而且在某些层面,他的学科背景在艺术领域给他带来了独特的优势。

“大部分清华的,或者是国内做艺术与科学的同行都是艺术家或者设计师的背景,通过他们对科学的理解来进行一些艺术的创作和表达。”米老师说,“而我本身就具有比较好的科学素养和理工科的基础,所以我的作品就有很强的科技感。”

虽然有很强的科技背景,但米老师的美术基础并不强,这在一定程度上是他在接触科学与艺术领域时需要跨过的“坎”。但对于艺术这件事,米老师一直持有一种积极的心态。在米老师看来,每个人都可以做出自己的艺术,跟你是不是学艺术的并没有太大的关系,“重要的是一颗追求美的心”。

在之前的课题组,米老师带过一位理工科的学生。这位同学没有接受过专业的摄影训练,但在拍摄作品成果片时,为了让片子的色调符合他的审美追求,让女主演换了好几身衣服,也花费了不少时间。但最后的成果确实出乎了老师们的期待和预料。“当我们具备一定的审美追求的时候,经过熏陶,我相信假以时日都是可以做得好的。”米老师说,“我觉得艺术的有些感觉是熏陶出来的,你可能手上表达的没有那么好,但是感觉是慢慢可以到的。”

对于新雅的同学来说,人文素养教育和艺术教育是从一二年级就会开始的课程。在这样的课程中,关键不在于学到了什么样的技术,而在于有这样的视野和思维。李睦老师的《艺术的启示》就非常强调一种艺术思维,这与绝大多数同学所熟悉的视野和思维是不一样的,它是包容的、又是独特的。“这样的思维也许在短期内并不显著,但随着时间的沉淀,或者换句话说,只要你给时间让科学思维与艺术思维产生化学反应,在未来的某一天,你会感觉到它们都存在于你身上之后给你带来的独特性。”米老师说。

同学们在《艺术的启示》课程上写生

图源:学在清华公众号

对于思维的训练,米老师给出的建议是“观察”。

在做设计时,最重要的是要有丰富的观察社会生活细节的能力。当我们开始关注现实生活中身边问题的时候,关注什么、对什么样的问题敏感,不同的人往往差异性很强。“‘观察’这件事说难也难,说不难也不难。”米老师说,“不难是因为只要我们留心观察,就会有所发现。但难的就是没有时间去观察,因为我们被限制在繁重的学业里。”高强度的思维训练是必要的,但在某种程度上也会消解掉我们原来观察世界的热情和主动性。当我们停下来再去观察世界的时候,会发现它很丰富多彩,也有很多让人觉得好奇和感兴趣的地方。

当逐渐进入人机交互这个领域之后,米老师发现自己关注的事跟以前很不一样。在出差或者旅游时,米老师开始注意留心不同地区的独特交互行为与形态,以及当地人独特的生活习惯。

“不管是对于CDIE还是新雅的同学,艺术类培养或者是人文素养训练都是在某种程度上把大家拉回到一种人文的视角。”米老师说,“这种视角对于观察身边人、身边环境是有很大帮助的。”

“尽管耕读不会让你的微积分再提高5分,但它会给你不同的启发和灵感。”

在观察《用户体验设计基础》课上同学们的选题时,米老师发现百分之六七十的同学在做校园生活。“这反映了可能存在的一个小问题,那就是同学们对于校园以外的视野太少了。”米老师说。这个世界需要我们关注的事还有很多。

“每位同学都有自己不同的交叉学科的知识结构,也有自己不同的爱好,在这里面都可以找到跟其他学科结合的可能。一定不要因为繁重的学业封闭掉感知周围、感知世界的通道。”

用开放的心留意观察,体会生活的丰富多彩,找到动心的问题,运用学科交叉优势探索解决方案。这就是米老师在连接科学与艺术道路上的态度。


采访、文案 | 谢佩遥



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