古代的纺织机械,简称古织机。古织机是古代先民的伟大创造,是千百年来世界各地的人们对地域知识的积淀,但其相关资料非常零散,极大地限制了纺织技术爱好者和研究者对传统机械的认知。古织机需要庞大的空间来保存,同时还需要众多技术人员来维护,在博物馆中的展示运作舞台狭小,发展空间局限,这都限制了古织机的展示。未来博物馆具有“数字化”、“云端化”、“交互化”的特质,能摆脱空间、人员维护的限制,是一个完美结合了知识性、娱乐性、互动性的新兴展示方式。因此,以系统化知识为基础,以数字化技术为手段,探索古织机在未来博物馆中的互动体验势在必行。对课题展开先行研究,查阅了古代纺织机相关资料及文献,参观了苏州丝绸博物馆、中国丝绸博物馆等多所博物馆,并实地走访了苏州市古织机制作技艺传承人朱剑鸣先生的古织机工作室,对古织机进行了详细的测绘,掌握了古织机的操作原理和机械原理。首先,为了实现虚拟环境中古织机的知识引导或知识检索,本文以立织机为例构筑出古织机知识本体,建立知识模型到三维模型之间的映射关系,为古织机虚拟可视化展示及沉浸式互动体验提供理论支持。其次,利用三维建模工具展开虚拟交互场景的模型构建。选取缫丝机、纺车、斜织机、立织机、多综多蹑织机、小花楼织机这6种具有代表性的古代织造工具进行复原和展示,同时构建古织机放置场景的仿真模型;并对模型进行纹理贴图和渲染,完成古织机机械原理的动画演示。再次,对古织机的虚拟交互界面进行设计。采用手柄射线交互结合手势交互作为平台的交互控制方式,通过对Leap Motion中定义好的手势动作的特征提取,实现对织造体验中动态手势的识别。最后,以古织机知识本体的解析和映射为导向,实现虚拟场景中UI组件和古织机实体的交互功能,并进行虚拟织造体验,使用HTC VIVE和Leap Motion设备通过unity3d引擎完成系统开发。之后对平台进行可行性测试和主观性评价。本研究将古织机领域知识本体的构筑和虚拟交互系统进行融合,用户能在虚拟空间中通过知识引导了解古织机知识的同时实现与古织机的交互体验,在获得超强沉浸感的同时也加深了对古织机知识的理解和记忆。本研究在非物质文化遗产知识的展示与互动性方面具有重要的研究意义。