大連東軟信息學院 楊浩婕 邱雅慧

摘要：隨著科學技術的不斷發展，虛擬現實技術被更加重視且實現了應用推廣，并逐漸成為未來的重要科技研究方向。但是由于該技術在我國的發展時間較短，藝術設計水平還有待提升。本文簡要地以沉浸式傳播作為基礎，對虛擬現實中的沉浸內容進行分析，并就該技術的生理沉浸式傳播技術的應用進行分析，最后探討分析了虛擬現實藝術的實際設計策略。以期為廣大虛擬現實藝術設計研究者提供設計參考，進一步推動虛擬現實技術在我國的快速發展，發揮該技術的最大應用價值。

關鍵詞：沉浸式傳播 虛擬現實藝術 設計策略 分析

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069(2017)10-0115-02

Abstract：With the continuous development of science and technology， virtual reality technology has been more attention， and realized the application and promotion， and gradually become an important scientific and technological research direction in the future. However， due to the shorter development time of this technology in our country， the level of art design has yet to be improved. This paper briefly takes immersive communication as the basis， the content of immersion in virtual reality analysis， analysis of the application of immersive communication technology and physiology of this technology， finally analyzes the actual design strategy of virtual reality art. In order to provide a design reference for the researchers of virtual reality art design， it further promotes the rapid development of virtual reality technology in China， and gives full play to the maximum application value of this technology.

Keywords：immersive communication; virtual reality art; design strategy; analysis

引言

沉浸式傳播是該技術表現出的基本特征，該技術的藝術設計主要是指設計人員進行相應的技術作品創造，為體驗者塑造全新的世界。其不僅是指對真實環境的改變，其也涉及到虛擬世界中的歷史、法則、物種甚至時間的重新規劃與改變。但要實現這一點，脫離不開媒介的輸入與輸出的支持，相關媒介正是實現虛擬與現實世界連接的重要橋梁。而根據體驗者在虛擬世界中的沉浸程度的區別，其對于相關媒介的認知程度也會出現差異，即當體驗者的沉浸程度較高，則會出現忽略媒介存在的情況發生。

一、虛擬現實技術中的沉浸內容

（一）生理沉浸

體驗者在虛擬現實技術下完成的影片觀看過程中，雖然心理上了解該影片的內容并不真實，但是依舊在生理條件下做出驚慌、害怕甚至閃躲的狀態。該技術主要是實現了對真實空間的高強度壓縮，讓體驗者從真實的環境中走向虛擬環境中的感受。而隨著技術應用媒介的逐漸升級，體驗者的沉浸感受也被不斷強化，例如現代電影中的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稱為生理沉浸。生理沉浸主要是指運用虛擬現實技術就體驗者的感官能力進行擴大與延伸，并隨著程度加深而實現媒介忽略，盡可能地降低對真實世界的感受。

（二）心理沉浸

心理沉浸較之生理沉浸更早地實現了發展，其主要是指在不具備高效率媒介的情況下，通過優秀的故事作為載體來應當體驗者進行故事想象，從而實現體驗者的沉浸感受，例如戲劇作品的演繹等。心理沉浸的實現屬于體驗者在認知層面上的沉浸。要實現高水平的心理沉浸，一定不能脫離優秀的內容作為支撐。但是運用媒介來強化生理沉浸也能實現體驗者心理沉浸狀態的提升。但是，虛擬現實技術本身是不能直接就體驗者的心理沉浸進行塑造的，其主要是承擔了實現媒介的作用，是心理沉浸實現的重要輔助手段。總體而言，虛擬現實技術中的沉浸內容主要可通過（圖1）進行表現。

二、該技術的生理沉浸式傳播技術的應用分析

（一）靜止狀態下的輸出技術應用

該技術在視覺效果方面的表達時，主要是通過進行分別兩臺攝影機的架設來實現。其主要是模擬人眼的左右視覺進行相應的畫面拍攝，最后將相關的畫面賦予人眼，以此來實現在視覺感知方面保證體驗者的沉浸實現。例如HTC Vive頭盔就是在該技術下實現的。

而該技術在聽覺塑造方面，主要是對人耳聽聲進行模擬，即人耳主要是通過聲音到達的時間差異來進行聲音的方位以及聲音的距離判斷。而該技術設計中主要是控制聲音在左右耳機中的發出時間差來進行模仿，保證體驗者在獲取聲音時保證聲音的三維特征體現，當前的部門電子游戲已經實現了該技術的運用。

正是通過對視覺與聽覺的模擬實現，體驗者能在這過程中實現生理沉浸，但這并不是該技術的全部應用表現，其還包含了在該技術支持下實現的觸覺模擬。這主要通過具有數據輸出能力的手套或者服裝等來實現，Skinterface設備就是通過對體驗者的觸感能力進行模擬而實現的對虛擬世界中物體的觸感感受。該技術的應用對于提高體驗者的生理沉浸感受意義重大，但該技術在當前依舊處于研發階段。

此外，設計工作者也可通過加入滿足視覺心理的相關刺激物信息來實現生理沉浸。即設計者在進行虛擬環境塑造時，至少應當創設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，實現體驗過程中對體驗者注意力的吸引，也有利于設計者的思想與信息在視覺交的前提下向用戶進行傳遞。 

（二）運動狀態下的輸出技術應用

運動狀態下的輸出技術應用主要是指體驗者在運動狀態下實現對虛擬世界的感知，但是其與靜止狀態下的感知存在差異，其建立在由生活經驗而形成的心理預期基礎上。該技術的應用在當前已經實現了較大突破，例如HTC Vive頭盔在應用中就能有效地實現現實與虛擬世界的行走同步，并完全滿足了心理預期層面上的身高與步長。這樣能有效地使體驗者在運動狀態之中實現最大程度地沉浸體驗，其也實現了空間約束的有效突破。

而針對運動狀態中的身體交互等復雜運動，該技術的應用主要是通過抽象按鈕的觸發來實現的。例如在該技術支持下實現的格斗游戲就是通過按鍵的方式來模擬相關的角色運動，而這過程中勢必會存在與現實操作的差異，當前的技術優化發展就應當致力于將這種差異情況進行縮小。

三、實現該技術的藝術設計水平優化的相關策略

（一）注重虛擬視點設計的合理性

在現實世界中，視點即人眼的位置，而在虛擬世界中，視點則主要是指體驗者的觀察點，即為虛擬視點。例如，在就Unity游戲進行制作時，設計者在虛擬場景中會進行攝像機的安放，而這個攝像機就是主要的觀察點，而該攝像機主要承擔著將虛擬場景向體驗者進行傳遞的作用。而由于體驗者本身具有的生活體驗會根據其所處的位置以及姿勢來進行視點的判斷，只有將虛擬視點與體驗者的經驗視點進行重合，才能進一步提高真實感。

但是在虛擬技術應用時，設計者也可根據實際需求與想法進行全新的視點創造，比如模擬動物、昆蟲的視點進行視點設計，而這些獨特視點的創造能進一步吸引體驗者的參與。體驗者在利用相關的虛擬設備進行體驗時能獲得最大程度的視覺沉浸，但要想獲得預期視覺信號的接受就離不開真實環境中的體驗者的位置與姿勢。例如，體驗者在真實環境中的姿勢為垂直站立，則體驗者的預期視覺為眼睛到地面的距離為自己的身高。所以，設計者如果不能就虛擬視點進行合理的設計，導致視覺信號不能與體驗者的預期視覺相匹配，則其將造成體驗者的實際沉浸感受受到影響。

例如，設計者在模擬昆蟲視點進行設計時，應當從昆蟲接近地面的視點進行考慮，這就造成與體驗者的真實感受存在的矛盾，這就需要設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感進一步提升，設計者還應當根據不同的視點特征進行專門化的體驗者動作或體驗平臺的設計，讓體驗者從生理感受的角度對相關視點進行接收。例如當體驗者以魚的視覺進行體驗時，可將體驗平臺設計為符合人體曲線的平臺，讓體驗者以伏地的姿態參與到視覺體驗之中。以（圖2）為錯誤的虛擬視點的設計。

（二）加強身體慣性與運動的匹配設計

身體的慣性主要是由人體的前庭系統與視覺系統的刺激來共同完成的，其都會通過各自系統進行運動狀態辨別，并將相應的運動狀態信息傳遞到大腦。當兩者信息一致時，人體則會出現正常的運動體驗。但是當兩種信息存在差別，則會導致人體出現眩暈感，常見的暈車現象就是這兩種信息體現的矛盾。而虛擬與現實世界中的運動狀態不一致主要是指現實運動而虛擬靜止或者現實靜止而虛擬運動，在當前的藝術設計中大多數都會存在第二種情況的問題。但是在現實世界中進行相應的動力設備的搭建就可避免這種矛盾的出現，實現身體慣性與虛擬運動的相互匹配。例如，Mmone虛擬現實座椅就在設計中實現了身體慣性與運動的匹配。當體驗者參與到游戲中時，座椅能根據虛擬世界中的運動狀態進行自動的調整與運動，根據體驗者的視覺系統進行相匹配的身體慣性提供，在避免暈眩狀態的同時提高體驗者的真實感受。

（三）保證虛擬與現實世界中的動作一致

在當前，虛擬與現實世界的動作并不能很好地實現統一，這主要是由于輸入與輸出媒介的實際工作效率存在差異，導致體驗者的動作節奏難以實現匹配。而傳統的觸屏、鼠標等輸入媒介的運用就能為實現運動節奏匹配提供幫助。設計者應當盡可能地保證運動狀態的一致性，例如在進行虛擬的射擊游戲設計時，體驗者在真實的環境中進行扳機扣動應當同時更新到虛擬角色的動作中，這就是從實現虛擬與現實世界中的設備控件一致的方式實現的。而在當前的許多游戲主機設置中也都很好地實現了體驗者與虛擬角色的良好交互，例如，Wii主機中存在的手柄具有較高的空間位置感知能力，在利用該主機完成高爾夫游戲時能通過動作與角色進行高度統一的運動。其主要是通過短暫精確的手柄振動來進行動作傳遞的，實現體驗者與虛擬角色運動之間的高度統一。

結語

虛擬現實技術在當前已經實現了較大的發展突破，其所表達的沉浸式傳播的特征主要表現在生理沉浸方面，該沉浸傳播的功能實現，脫離不開準確的動作捕捉的輸入以及人體感官技術的支撐。要實現該技術的藝術設計工作的突破，相關設計工作者應當就該技術中涉及的沉浸式方式進行分析，并加強對該技術的生理沉浸技術的研究，此外還要在這基礎上積極實現藝術設計水平提升。只有這樣，才能促進我國虛擬現實技術應用水平的發展。

課題項目：教育部人文社會科學研究一般項目《數字藝術與增強現實的結合應用研究》 項目編號：15YJC760077

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