曾军

互动装置艺术中的“互动装置”一词是从英文词典的字面直译中得出的，它有两层含义：一是相互作用或能相互作用的设备；二是能进行人机对话的具有直接和连续的双向电子或通讯系统的硬件设备。这里面所说的设备不包括一般新媒体艺术中的以鼠标，键盘为主的设备，而是交互要求所具有的双向信息传递与具有判断性的信息反馈的设备，本文将通过以下方面：互动装置艺术的特点、互动装置艺术作品的构成形式及功能、互动装置艺术作品创作方法对互动装置艺术进行探讨。

一、互动装置艺术的特点

互动装置艺术是以互动装置作为创作平台的艺术，即用能感知外部因素变化的电子设备通过人或其它媒介与控制系统进行双向信息反馈从而使作品的影像、声音、色彩、形态发生不确定变化的这样一种艺术形式。它有这些特点：

具有开放性的创作过程：互动装置艺术作品使艺术家不再是传统艺术创作中内容和理念的单向引导者，而是营造环境，让观众能够参与其间，与作品互动，最终让观众和艺术家成为作品的共同创作者，从而达到让观众兴趣盎然、身心愉悦的目的。

具有不可预知的效果。这种艺术形式可以让互动装置作品和表演者进行互动，互动中当在观众面前呈现实时变化的背景、道具、装置时，可使观众产生奇妙的、魔幻的、不可预知的感受，从而让艺术家创造的作品和观众之间达到共鸣的效果。

应用的广泛性。互动装置艺术可以用二维的、三维的、二维和三维相结合的方式来表达，可以应用在娱乐、商业广告、舞台表演、展览会、宣传教育、影视制作、演讲会等领域。

二、互动装置艺术作品的构成形式及功能

与创作一件传统的艺术作品相比，创作一件互动装置艺术作品涉及的创作因素要广泛得多。比如要创作一幅油画涉及到的创作工具、媒介、技术分别是笔刷、油画颜料、画布、油画技法。而要创作一件能与观众互动的作品，则要涉及计算机编程技术、通信接口技术、各种传感器的应用功能，控制模板的使用方法及一些用于表现作品的各种各样声、光、电、机的执行机构和丰富多彩的用来表达艺术效果的综合材料。

互动装置艺术作品由3个模块构成：信息采集模块、控制模块、作品呈现模块。

各模块的功能如下：

1.信息采集模块。外部信息的变化是作品产生互动的基础，信息采集模块就是检测采集外部信息的重要部分。可作为信息采集的对象是多样的、丰富的如：环境温度、湿度的变化、光线明暗、声音高低、观众的行走路线、行走的速度、手臂动作、动作的方向、衣着的颜色、相貌的变化等，甚至是观众脑电波，心率等信息都可作为被检测的对象。检测采集这些信息的互动电子部件有各种类型的传感器。比如声音传感器，可以通过检测人的声音分贝大小，向控制模块传输收集到的信息量，再由控制模块发出指令，将信息数据载入到作品，与观者互动。故传感器是人机交互的重要感知信道，只有它们的存在才能实施装置艺术作品的交互。另外传感器的选择将直接决定作品的创作风格，不同的信息采集可以设计不同表现方式的作品，以此来完成所要达到的互动的要求。

2.控制模块。主要负责接收、转换和分析传感器输出的信号，向作品呈现模块发出互动指令，是互动装置艺术作品构成中最核心的部分。控制模块的品种相当多，在这里我们以制作互动装置常用的控制模块Arduino为例来做介绍。例如我们要使用湿度传感器控制动画，首先把湿度传感器接到控制器Arduino上，再把控制器Arduino连上电脑，此时朝着湿度传感器吹气，当吹出来的气体潮湿度到一定程度，Arduino会给电脑发出信号，电脑接收到信号就按程序的设定，动画就播放了，完成人和动画间互动。Arduino板是目前最适合艺术家、设计师及“互动”爱好者使常用的控制器硬件。Arduino板是一款方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE）两个部分。基于Arduino的互动作品，控制模块可以只用Arduino板，也可以用Arduino板和计算机共同作为控制模块。本文讨论的控制模块仅限于后者，即将计算机作为主控制器，Arduino板作为子控制器的控制模块。这种方式主要是大大提高了互动作品装置的表现力，使十分复杂的作品易于设计。软件调试容易，硬件可考虑的方面范围宽，增强了作品装置的可靠性。但这也使得Arduino板和计算机通信接口的通讯顺畅尤为重要。通信接口这部分是负责建立、保障互动作品软硬件数据通信正常的部分。即是传感器将采集到的外部数据发送到控制器Arduino输入接口，控制器Arduino的输入接口再发送到计算机通信接口的“信息通讯通道”。在这个信息通道上数据进行发送-接收-回馈的反复过程。信息通讯顺畅与否关乎互动作品的成败。

3.互动作品呈现模块。这个部分是互动作品创意表现最精彩的地方，也就是充分发挥互动艺术家运用自身艺术设计方面的专业知识、选用恰当的传感器确定作品互动风格、最后展示互动装置艺术作品的地方。互动作品呈现的媒介有各种显示设备、各种综合材料。

三、互动装置艺术作品创作方法

互动装置艺术作品的核心是创意，但是互动装置艺术作品的创作又要涉及较多的互动技术知识，如果缺乏对互动技术的基本了解，即使有了很好的创意由于实现不了或实现起来很困难，会让设计师在构思和制作互动装置作品时受到很大的限制，甚至降低创作互动装置艺术作品的热情。下面将对互动方法做初步的介绍。

1.如何进行硬件连接与数据测试。确定了作品的互动风格后，就要开始将相关的传感器与Arduino板进行连接。然后就要解决如何知道传感器中的数据被Arduino板读取，方法并不复杂即：运行事先编写好的Arduino通信测试程序，并在串口监视窗查看是否有数据显示。这些数据就是传感器感应到的外部环境变化的数据，检测它有两个方面的作用：一是可以根据是否有数据显示判断硬件连接好否，二是根据显示的数据值来作为作品互动的触发条件。比如要做一件用震动传感器的震动大小作为触发条件从而播放不同视频的互动作品，就要记录震动传感器震动时的数据值是多少，不震动时的数据值是多少，以此作为播放不同视频文件的触发依据。这是互动作品创作关键的第一步。

2.通信接口方法。传感器中的数据最终是要被计算机系统识别，然后由计算机发出互动控制指令，让作品随着传感器检测到的变化数据（比如检测到的光线明暗的数据、观众手势变化的数据等等）“动”起来。要实现这点，就要保证外部因素变化的数据从检测-采集-发送-执行要有一个通畅的信息道路，具体的方法是：将相关的传感器、Arduino板、计算机连接后在计算机的“设备管理器”下查看“端口”，一般都有给Arduino板分配好的端口，比如“COM2”口。这好比计算机自动给传感器的数据传递准备好了一条通道；运行Arduino IDE，在软件界面工具（Tools）下的通迅串口（Setial Port）菜单下选择给Arduino板分配好的端口，比如“COM2”口。这部分的操作是为Arduino板与计算机之间通信做准备。

以上所述的两个部分仅是为外部数据传输做好了准备，还没有发生实质性的通信。Arduino板与计算机之间发生实质性的通信是通过事先编写好的Arduino程序与安装在计算机中的互动编程软件Processing（也可以是Flash， MaxMSP）进行信息通信、然后由Processing程序向计算机发出指令来实现的。具体来说就是在Arduino程序和Processing程序中要规定有相同的传输速率也就是电子学上所说的波特率，如同为9600或同为38400。还要将Processing程序中通信函数Serial（）的通信口与计算机给Arduino板分配好的端口相同，如Serial（this， “COM2”， 9600）。这部分是互动作品成败与否的关键所在。

3.互动调试。在互动作品的创作实验时，遇到的问题各种各样，一旦发生问题，我们就要从多方面去研究，寻找问题的所在。通常可以遵循以下原则：

了解和认识：尽可能地去了解互动作品系统中每一部分的性能、功能以及用途，这种方式有助于我们完成对每一部分的检测；简化以及各个击破：试着将互动作品系统分解成多个部分，并利用我们对各个部分以及元器件的了解和认识分析每个部分的工作情况；排除干扰确认问题所在：单独地去测试每一部分，来确认这部分完好，以减少思维干扰。随着时间和经验的积累，我们就能很容易地判断出哪一部分是问题的所在，哪一部分则是完好的。

互动装置艺术是具有跨越多种学科：艺术设计、计算机编程、电子电工基础、自动控制等的综合性较强的艺术形式。一件即有艺术感染力又符合现代社会大众审美观念、不乏娱乐性、可体验性的互动装置艺术作品，使技术因素已成为互动装置艺术的重要组成部分。虽然互动装置艺术作品关键在于作品的创意，技术必须依赖艺术家的创作和观念的支撑才产生意义，但多了解和掌握一些互动技术是为了更好的激发创作灵感，开阔创意的广度和深度。