我们可以做得更多来保存古琴：设计和评估交互系统以使古琴更易于公众接触

文献标题

我们可以为拯救古琴做得更多：设计和评估交互系统以使古琴更易于公众接触

文献信息

• 主题领域: 人机交互技术在传统文化保护中的应用
• 关键词: 古琴艺术、增强现实、文化保护、交互设计、虚拟现实

研究背景与问题

• 发现的问题或挑战:
  古琴是一种具有3000多年历史的中国传统七弦乐器，作为联合国教科文组织“人类非物质文化遗产代表作”，在现代社会的传承面临严峻挑战。尽管政府和相关协会采取了多种推广手段，但古琴的普及程度依然较低。调查显示，许多人缺乏接触古琴的机会，并且古琴学习门槛高，初学者面临诸如难以快速掌握指法和节奏，以及古琴谱的阅读困难等问题。

• 研究动机与意义:
  古琴不仅是中华文化的象征，更在儒释道哲学中占有重要地位，但当前的传承现状令人担忧。现代交互技术的发展为这种传统艺术的推广提供了可能。通过设计创新系统来降低学习门槛，让古琴更易于公众接触，对保护和传承这门濒危艺术具有重要意义。

解决方案

• 提出的方法或解决方案:
  该研究提出了两个交互系统来解决上述问题：

  1. 虚拟古琴系统 (VirGuqin)：使用低成本的动作追踪设备（如Kinect），让用户无需实体古琴即可体验演奏，旨在激发普通人对古琴的兴趣。
  2. 混合现实古琴系统 (MRGuqin)：用于辅助初学者学习，通过增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 技术降低学习门槛，帮助用户掌握指法、节奏以及理解古琴谱。

• 创新点:

  1. VirGuqin 引入了虚拟古琴和交互性的教学模式，使公众无需实体古琴也能体验演奏；
  2. MRGuqin 结合虚拟场景与实时反馈，通过头戴式显示器展示指法和节奏提示，大幅降低学习难度；
  3. 在符号设计上，将复杂的古琴减字谱翻译为易于理解的图形化符号（如颜色、箭头等）。

• 实施步骤与关键技术:

  • VirGuqin 中采用 Kinect 动作捕捉，映射用户手部位置至虚拟弦乐区域，并提供实时视觉和听觉反馈；
  • MRGuqin 基于用户视图叠加指法和手势提示，结合虚拟场景用以增强学习的理解力与趣味性；
  • 系统分别设计了“教学模式”和“创作模式”，便于用户从基础练习到自由创作的过渡。

研究成果

• 具体成果:

  1. VirGuqin 在博物馆中部署后，有 308 名参与者使用，89% 表达了对学习古琴的兴趣显著提高。
  2. MRGuqin 在初学者中测试时，参与者的学习速度提高了约 50%，并且演奏表现也优于传统方法（根据教师打分，课程表现提高了 19.9%-26.17%；基于系统音频分析，相似度得分提升了 18.36%-29.51%）。

• 与现有解决方案的比较:

  • 相较需要佩戴传感手套的方案，VirGuqin 使用的是无干扰的低成本设备；
  • 与传统的古琴教学方法相比，MRGuqin 提供了更直观的反馈和指导，用户信心与学习兴趣显著提升。

• 局限性与未来方向:

  1. 系统目前只能使用预先存储的古琴曲目，未来计划开发可自动生成指法提示的技术；
  2. MRGuqin 缺乏对用户指法姿势正确性的反馈，未来可引入校正功能；
  3. 本研究的影响范围尚局限于实验环境，其对文化理解和公众认知的长期影响尚不可测；
  4. 古琴音乐对人的行为和思想影响的潜在研究领域值得进一步探索。