沉浸式傳播下虛擬現(xiàn)實(shí)的藝術(shù)設(shè)計

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摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被更加重視且實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用推廣，并逐漸成為未來的重要科技研究方向。但是由于該技術(shù)在我國的發(fā)展時間較短，藝術(shù)設(shè)計水平還有待提升。本文簡要地以沉浸式傳播作為基礎(chǔ)，對虛擬現(xiàn)實(shí)中的沉浸內(nèi)容進(jìn)行分析，并就該技術(shù)的生理沉浸式傳播技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，最后探討分析了虛擬現(xiàn)實(shí)藝術(shù)的實(shí)際設(shè)計策略。以期為廣大虛擬現(xiàn)實(shí)藝術(shù)設(shè)計研究者提供設(shè)計參考，進(jìn)一步推動虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國的快速發(fā)展，發(fā)揮該技術(shù)的最大應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：沉浸式傳播;虛擬現(xiàn)實(shí)藝術(shù);設(shè)計策略;分析

引言

沉浸式傳播是該技術(shù)表現(xiàn)出的基本特征，該技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計主要是指設(shè)計人員進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)作品創(chuàng)造，為體驗者塑造全新的世界。其不僅是指對真實(shí)環(huán)境的改變，其也涉及到虛擬世界中的歷史、法則、物種甚至?xí)r間的重新規(guī)劃與改變。但要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，脫離不開媒介的輸入與輸出的支持，相關(guān)媒介正是實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)世界連接的重要橋梁。而根據(jù)體驗者在虛擬世界中的沉浸程度的區(qū)別，其對于相關(guān)媒介的認(rèn)知程度也會出現(xiàn)差異，即當(dāng)體驗者的沉浸程度較高，則會出現(xiàn)忽略媒介存在的情況發(fā)生。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的沉浸內(nèi)容

（一）生理沉浸

體驗者在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下完成的影片觀看過程中，雖然心理上了解該影片的內(nèi)容并不真實(shí)，但是依舊在生理條件下做出驚慌、害怕甚至閃躲的狀態(tài)。該技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)了對真實(shí)空間的高強(qiáng)度壓縮，讓體驗者從真實(shí)的環(huán)境中走向虛擬環(huán)境中的感受。而隨著技術(shù)應(yīng)用媒介的逐漸升級，體驗者的沉浸感受也被不斷強(qiáng)化，例如現(xiàn)代電影中的2D、3D、4D等不同的分類就是指觀影沉浸感的不同，而這類沉浸感受被統(tǒng)稱為生理沉浸。生理沉浸主要是指運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就體驗者的感官能力進(jìn)行擴(kuò)大與延伸，并隨著程度加深而實(shí)現(xiàn)媒介忽略，盡可能地降低對真實(shí)世界的感受。

（二）心理沉浸

心理沉浸較之生理沉浸更早地實(shí)現(xiàn)了發(fā)展，其主要是指在不具備高效率媒介的情況下，通過優(yōu)秀的故事作為載體來應(yīng)當(dāng)體驗者進(jìn)行故事想象，從而實(shí)現(xiàn)體驗者的沉浸感受，例如戲劇作品的演繹等。心理沉浸的實(shí)現(xiàn)屬于體驗者在認(rèn)知層面上的沉浸。要實(shí)現(xiàn)高水平的心理沉浸，一定不能脫離優(yōu)秀的內(nèi)容作為支撐。但是運(yùn)用媒介來強(qiáng)化生理沉浸也能實(shí)現(xiàn)體驗者心理沉浸狀態(tài)的提升。但是，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身是不能直接就體驗者的心理沉浸進(jìn)行塑造的，其主要是承擔(dān)了實(shí)現(xiàn)媒介的作用，是心理沉浸實(shí)現(xiàn)的重要輔助手段。總體而言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的沉浸內(nèi)容主要可通過進(jìn)行表現(xiàn)。

二、該技術(shù)的生理沉浸式傳播技術(shù)的應(yīng)用分析

（一）靜止?fàn)顟B(tài)下的輸出技術(shù)應(yīng)用

該技術(shù)在視覺效果方面的表達(dá)時，主要是通過進(jìn)行分別兩臺攝影機(jī)的架設(shè)來實(shí)現(xiàn)。其主要是模擬人眼的左右視覺進(jìn)行相應(yīng)的畫面拍攝，最后將相關(guān)的畫面賦予人眼，以此來實(shí)現(xiàn)在視覺感知方面保證體驗者的沉浸實(shí)現(xiàn)。例如HTCVive頭盔就是在該技術(shù)下實(shí)現(xiàn)的。而該技術(shù)在聽覺塑造方面，主要是對人耳聽聲進(jìn)行模擬，即人耳主要是通過聲音到達(dá)的時間差異來進(jìn)行聲音的方位以及聲音的距離判斷。而該技術(shù)設(shè)計中主要是控制聲音在左右耳機(jī)中的發(fā)出時間差來進(jìn)行模仿，保證體驗者在獲取聲音時保證聲音的三維特征體現(xiàn)，當(dāng)前的部門電子游戲已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的運(yùn)用。正是通過對視覺與聽覺的模擬實(shí)現(xiàn)，體驗者能在這過程中實(shí)現(xiàn)生理沉浸，但這并不是該技術(shù)的全部應(yīng)用表現(xiàn)，其還包含了在該技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)的觸覺模擬。這主要通過具有數(shù)據(jù)輸出能力的手套或者服裝等來實(shí)現(xiàn)，Skinterface設(shè)備就是通過對體驗者的觸感能力進(jìn)行模擬而實(shí)現(xiàn)的對虛擬世界中物體的觸感感受。該技術(shù)的應(yīng)用對于提高體驗者的生理沉浸感受意義重大，但該技術(shù)在當(dāng)前依舊處于研發(fā)階段。此外，設(shè)計工作者也可通過加入滿足視覺心理的相關(guān)刺激物信息來實(shí)現(xiàn)生理沉浸。即設(shè)計者在進(jìn)行虛擬環(huán)境塑造時，至少應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)一個滿足體驗者心理需求的刺激物，同時用該刺激物信息作為視覺信息平臺建立的核心，實(shí)現(xiàn)體驗過程中對體驗者注意力的吸引，也有利于設(shè)計者的思想與信息在視覺交的前提下向用戶進(jìn)行傳遞。

（二）運(yùn)動狀態(tài)下的輸出技術(shù)應(yīng)用

運(yùn)動狀態(tài)下的輸出技術(shù)應(yīng)用主要是指體驗者在運(yùn)動狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)對虛擬世界的感知，但是其與靜止?fàn)顟B(tài)下的感知存在差異，其建立在由生活經(jīng)驗而形成的心理預(yù)期基礎(chǔ)上。該技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較大突破，例如HTCVive頭盔在應(yīng)用中就能有效地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與虛擬世界的行走同步，并完全滿足了心理預(yù)期層面上的身高與步長。這樣能有效地使體驗者在運(yùn)動狀態(tài)之中實(shí)現(xiàn)最大程度地沉浸體驗，其也實(shí)現(xiàn)了空間約束的有效突破。而針對運(yùn)動狀態(tài)中的身體交互等復(fù)雜運(yùn)動，該技術(shù)的應(yīng)用主要是通過抽象按鈕的觸發(fā)來實(shí)現(xiàn)的。例如在該技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)的格斗游戲就是通過按鍵的方式來模擬相關(guān)的角色運(yùn)動，而這過程中勢必會存在與現(xiàn)實(shí)操作的差異，當(dāng)前的技術(shù)優(yōu)化發(fā)展就應(yīng)當(dāng)致力于將這種差異情況進(jìn)行縮小。

三、實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計水平優(yōu)化的相關(guān)策略

（一）注重虛擬視點(diǎn)設(shè)計的合理性

在現(xiàn)實(shí)世界中，視點(diǎn)即人眼的位置，而在虛擬世界中，視點(diǎn)則主要是指體驗者的觀察點(diǎn)，即為虛擬視點(diǎn)。例如，在就Unity游戲進(jìn)行制作時，設(shè)計者在虛擬場景中會進(jìn)行攝像機(jī)的安放，而這個攝像機(jī)就是主要的觀察點(diǎn)，而該攝像機(jī)主要承擔(dān)著將虛擬場景向體驗者進(jìn)行傳遞的作用。而由于體驗者本身具有的生活體驗會根據(jù)其所處的位置以及姿勢來進(jìn)行視點(diǎn)的判斷，只有將虛擬視點(diǎn)與體驗者的經(jīng)驗視點(diǎn)進(jìn)行重合，才能進(jìn)一步提高真實(shí)感。但是在虛擬技術(shù)應(yīng)用時，設(shè)計者也可根據(jù)實(shí)際需求與想法進(jìn)行全新的視點(diǎn)創(chuàng)造，比如模擬動物、昆蟲的視點(diǎn)進(jìn)行視點(diǎn)設(shè)計，而這些獨(dú)特視點(diǎn)的創(chuàng)造能進(jìn)一步吸引體驗者的參與。體驗者在利用相關(guān)的虛擬設(shè)備進(jìn)行體驗時能獲得最大程度的視覺沉浸，但要想獲得預(yù)期視覺信號的接受就離不開真實(shí)環(huán)境中的體驗者的位置與姿勢。例如，體驗者在真實(shí)環(huán)境中的姿勢為垂直站立，則體驗者的預(yù)期視覺為眼睛到地面的距離為自己的身高。所以，設(shè)計者如果不能就虛擬視點(diǎn)進(jìn)行合理的設(shè)計，導(dǎo)致視覺信號不能與體驗者的預(yù)期視覺相匹配，則其將造成體驗者的實(shí)際沉浸感受受到影響。例如，設(shè)計者在模擬昆蟲視點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)從昆蟲接近地面的視點(diǎn)進(jìn)行考慮，這就造成與體驗者的真實(shí)感受存在的矛盾，這就需要設(shè)計者在虛擬體驗的過程中能夠使體驗者的身體穿透虛擬世界的地面。同時，為保證體驗者的真實(shí)感進(jìn)一步提升，設(shè)計者還應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的視點(diǎn)特征進(jìn)行專門化的體驗者動作或體驗平臺的設(shè)計，讓體驗者從生理感受的角度對相關(guān)視點(diǎn)進(jìn)行接收。例如當(dāng)體驗者以魚的視覺進(jìn)行體驗時，可將體驗平臺設(shè)計為符合人體曲線的平圖2臺，讓體驗者以伏地的姿態(tài)參與到視覺體驗之中。以（圖2）為錯誤的虛擬視點(diǎn)的設(shè)計。

（二）加強(qiáng)身體慣性與運(yùn)動的匹配設(shè)計

身體的慣性主要是由人體的前庭系統(tǒng)與視覺系統(tǒng)的刺激來共同完成的，其都會通過各自系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)辨別，并將相應(yīng)的運(yùn)動狀態(tài)信息傳遞到大腦。當(dāng)兩者信息一致時，人體則會出現(xiàn)正常的運(yùn)動體驗。但是當(dāng)兩種信息存在差別，則會導(dǎo)致人體出現(xiàn)眩暈感，常見的暈車現(xiàn)象就是這兩種信息體現(xiàn)的矛盾。而虛擬與現(xiàn)實(shí)世界中的運(yùn)動狀態(tài)不一致主要是指現(xiàn)實(shí)運(yùn)動而虛擬靜止或者現(xiàn)實(shí)靜止而虛擬運(yùn)動，在當(dāng)前的藝術(shù)設(shè)計中大多數(shù)都會存在第二種情況的問題。但是在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行相應(yīng)的動力設(shè)備的搭建就可避免這種矛盾的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)身體慣性與虛擬運(yùn)動的相互匹配。例如，Mmone虛擬現(xiàn)實(shí)座椅就在設(shè)計中實(shí)現(xiàn)了身體慣性與運(yùn)動的匹配。當(dāng)體驗者參與到游戲中時，座椅能根據(jù)虛擬世界中的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行自動的調(diào)整與運(yùn)動，根據(jù)體驗者的視覺系統(tǒng)進(jìn)行相匹配的身體慣性提供，在避免暈眩狀態(tài)的同時提高體驗者的真實(shí)感受。

（三）保證虛擬與現(xiàn)實(shí)世界中的動作一致

在當(dāng)前，虛擬與現(xiàn)實(shí)世界的動作并不能很好地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，這主要是由于輸入與輸出媒介的實(shí)際工作效率存在差異，導(dǎo)致體驗者的動作節(jié)奏難以實(shí)現(xiàn)匹配。而傳統(tǒng)的觸屏、鼠標(biāo)等輸入媒介的運(yùn)用就能為實(shí)現(xiàn)運(yùn)動節(jié)奏匹配提供幫助。設(shè)計者應(yīng)當(dāng)盡可能地保證運(yùn)動狀態(tài)的一致性，例如在進(jìn)行虛擬的射擊游戲設(shè)計時，體驗者在真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行扳機(jī)扣動應(yīng)當(dāng)同時更新到虛擬角色的動作中，這就是從實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)世界中的設(shè)備控件一致的方式實(shí)現(xiàn)的。而在當(dāng)前的許多游戲主機(jī)設(shè)置中也都很好地實(shí)現(xiàn)了體驗者與虛擬角色的良好交互，例如，Wii主機(jī)中存在的手柄具有較高的空間位置感知能力，在利用該主機(jī)完成高爾夫游戲時能通過動作與角色進(jìn)行高度統(tǒng)一的運(yùn)動。其主要是通過短暫精確的手柄振動來進(jìn)行動作傳遞的，實(shí)現(xiàn)體驗者與虛擬角色運(yùn)動之間的高度統(tǒng)一。

結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較大的發(fā)展突破，其所表達(dá)的沉浸式傳播的特征主要表現(xiàn)在生理沉浸方面，該沉浸傳播的功能實(shí)現(xiàn)，脫離不開準(zhǔn)確的動作捕捉的輸入以及人體感官技術(shù)的支撐。要實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計工作的突破，相關(guān)設(shè)計工作者應(yīng)當(dāng)就該技術(shù)中涉及的沉浸式方式進(jìn)行分析，并加強(qiáng)對該技術(shù)的生理沉浸技術(shù)的研究，此外還要在這基礎(chǔ)上積極實(shí)現(xiàn)藝術(shù)設(shè)計水平提升。只有這樣，才能促進(jìn)我國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用水平的發(fā)展。

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作者:楊浩婕 邱雅慧 單位:大連東軟信息學(xué)院