金銀輝　李颯

摘要：虛擬現(xiàn)實拓展了數(shù)字展示設計的表現(xiàn)領域，豐富了表現(xiàn)方式。文章通過對當今數(shù)字展示行業(yè)的調(diào)研，梳理了虛擬現(xiàn)實在其中的應用現(xiàn)狀，并結合虛擬現(xiàn)實的發(fā)展歷史、應用特征、藝術本質(zhì)等對其發(fā)展現(xiàn)狀進行了解讀。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實；交互；沉浸；數(shù)字產(chǎn)品

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）32-0208-02

20世紀50年代，信息技術的應用使虛擬現(xiàn)實的形式獲得了擴展；1956年美國電影放映機制造商海利希構想了體驗劇院，試圖將視覺場景、聽覺刺激、振動與氣味綜合成新型的仿真設備，但未獲得商業(yè)上的成功；1968年，哈佛大學研究者開發(fā)出頭盔顯示系統(tǒng)；1977年麻省理工學院開發(fā)了超媒體作品《白楊電影圖》，對科羅拉多白楊城加以仿真；20世紀80年代，隨著拉尼爾的虛擬編程語言研究公司等企業(yè)問世、數(shù)據(jù)手套等關鍵設備的發(fā)明，虛擬現(xiàn)實技術開始進入實用期。時至今日，多數(shù)虛擬現(xiàn)實環(huán)境主要是視覺體驗，在計算機屏幕上顯示，或通過專門的立體裝置顯示出來，但某些仿真包括附加的傳感信息，如通過音箱或耳機傳來的聲音信息等。

虛擬現(xiàn)實的用途有兩種：一是著眼于軍事、科技、醫(yī)療、教育等方面的價值，具備實用性。二是著眼于藝術創(chuàng)造，追求令人銷魂蕩魄的彼岸世界。在藝術領域內(nèi)，虛擬現(xiàn)實主要被應用在戲劇創(chuàng)作、文化遺產(chǎn)保護和其他各種娛樂形式，也就是虛擬現(xiàn)實有改造、重塑、創(chuàng)造、娛樂的功能，而這些功能也正是激蕩在文化、商業(yè)浪潮中的當代數(shù)字展示設計在尋求勝出的途經(jīng)中必不可少的輔助。由于受到處理能力、圖像分辨率、網(wǎng)絡帶寬及經(jīng)費的限制，被廣泛應用的結合了虛擬現(xiàn)實技術的數(shù)字展示產(chǎn)品大致有如下三類：

一、利用虛擬現(xiàn)實沉浸性作為影片的補充——數(shù)字影院系統(tǒng)

1.折幕展示系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用多臺投影儀，在屏幕上投射出影像，且每塊屏幕間呈一定規(guī)則的夾角。按屏幕數(shù)量，折幕系統(tǒng)可分為單屏、雙屏、三折屏、五折屏、七折屏等。一般是利用無縫連接技術進行多畫面間的接縫處理，使畫面看起來完整如一，營造體驗式環(huán)境。其播放的影視內(nèi)容包含立體和非立體，如為上海家具設計展中呈現(xiàn)的展品“無處不在”的理念。

2.弧幕展示系統(tǒng)。該系統(tǒng)與折幕系統(tǒng)原理類似，弧度可分為120°、150°、180°，用于真實地再現(xiàn)場景，增強現(xiàn)場體驗感，如上海浦東展覽館的140°弧幕系統(tǒng)。

3.環(huán)幕展示系統(tǒng)。國際上稱這種系統(tǒng)為“360°環(huán)幕電影放映系統(tǒng)”。主要由360°環(huán)幕銀幕、環(huán)幕放映系統(tǒng)、多組投影同步控制系統(tǒng)、無縫拼接技術和曲面矯正處理系統(tǒng)、系統(tǒng)播放和集成控制系統(tǒng)組成，最為典型的案例當屬2008年北京奧運會開幕式所展示的環(huán)幕系統(tǒng)。

4.穹幕展示系統(tǒng)。穹幕所播放的電影為超廣角鏡頭拍攝，觀眾廳為圓頂式結構，銀幕成半球形，觀眾被包圍其中，視銀幕如同蒼穹。由于銀幕形象大而清晰，覆蓋廣闊，并伴有立體聲環(huán)音，使觀眾沉浸其間。例如北京天文館利用穹幕系統(tǒng)建成的數(shù)字化宇宙劇場，是世界上第一套激光全天域投影系統(tǒng)，堪稱目前世界上最先進的數(shù)字宇宙劇場。

5.球幕展示系統(tǒng)。球幕展示系統(tǒng)由3～6臺投影儀從不同方位將影像投上一個球形的銀幕，把多個小屏幕組合成一個大屏幕，每個小屏幕都有自己的投影設備，軟件或硬件的配合，使各個屏幕的內(nèi)容可以無縫拼接在一起，同步顯示，形成一個整體畫面，通過曲邊矯正和無縫拼接技術，達到球形展示效果，如2008北京奧運會開幕式所展示的球幕系統(tǒng)。

6.其他異形屏幕展示系統(tǒng)。這是一類為適應個性化展覽場地而制定的非常規(guī)屏幕展示系統(tǒng)，如梯形屏幕。

7.立體紗幕系統(tǒng)。該產(chǎn)品結合等離子顯示器、多層紗幕數(shù)字影片展示形式，具有極強的立體感和震撼力，能夠使觀眾如臨其中，如2008年北京奧運會開幕式和上海世博會使用的立體紗幕系統(tǒng)。

這一類展示產(chǎn)品是結合了虛擬現(xiàn)實的理念而制作的各種異形屏幕、異形電影及系統(tǒng)。設計者主要采用了虛擬現(xiàn)實的沉浸性和娛樂性特征，將觀者置身于其中，體驗異形電影所帶來的真實感、沉浸感。這類產(chǎn)品的美感均來自電影的內(nèi)容，而虛擬現(xiàn)實僅起到了一定的輔助作用。因此，可以認為，這類產(chǎn)品中的虛擬現(xiàn)實是被動的介入，不能發(fā)揮其更多的表現(xiàn)力和藝術魅力。但它卻是在數(shù)字展示設計中最為常見的表現(xiàn)手段。

二、利用虛擬現(xiàn)實互動性作為多媒體產(chǎn)品的輔助——互動多媒體系統(tǒng)

1.數(shù)字沙盤。該系統(tǒng)利用數(shù)字影像技術，開發(fā)出數(shù)字媒體聲、光、電展示技術為載體的數(shù)字式虛擬沙盤，使用途徑包括景觀展現(xiàn)、規(guī)劃講解和交互體驗。主要為城市規(guī)劃、建設、運營管理和對外招商宣傳提供可持續(xù)發(fā)展的信息化服務。

2.互動地幕。該產(chǎn)品屬于數(shù)字化的互動展示空間。參觀者通過改變自身形態(tài)、動作，與展示內(nèi)容進行充分互動。此類產(chǎn)品多用于房地產(chǎn)、建筑、產(chǎn)品推廣、企業(yè)宣傳、科普教育、娛樂等多種領域，如上海多媒體產(chǎn)業(yè)園使用的互動地幕。

3.互動桌面。該產(chǎn)品將紅外感應捕捉技術運用到桌面，實現(xiàn)人機互動的展示方式，例如上海電信的互動桌面展示系統(tǒng)。

4.全息互動幕墻。該產(chǎn)品是展板、實物和屏幕結合的展示系統(tǒng)，技術人員在其中設立了感應區(qū)，觀者可以以互動的形式觸發(fā)相應的影片片段進行欣賞，如上海世博展示中心使用的該系統(tǒng)。

5.虛擬幻象。該產(chǎn)品是將傳統(tǒng)印刷宣傳冊與現(xiàn)代多媒體互動手段結合的新型展示方式。參觀者不僅可以瀏覽宣傳冊上的文字圖片，還可以在相關顯示設備中看到與宣傳冊內(nèi)容相匹配的三維影像資料。同時參觀者可以通過翻閱受眾的宣傳冊，任意角度觀測屏幕中的三維影像并與之互動。

這類產(chǎn)品利用了虛擬現(xiàn)實的互動性而制作的多媒體互動系統(tǒng)。設計者發(fā)揮了虛擬現(xiàn)實的互動性特征，使參觀者更加自如、全面、立體地了解展品。目前這類產(chǎn)品考慮的是如何讓信息更直觀、更多樣地展現(xiàn)出來，對于展品的審美追求并不是自覺的。在這里，虛擬現(xiàn)實僅起到了一定的輔助作用，虛擬現(xiàn)實的藝術本質(zhì)并未得到充分發(fā)揮。因此產(chǎn)品中的虛擬現(xiàn)實仍是被動的介入，不太能發(fā)揮其更多的表現(xiàn)力和藝術魅力。但它同樣是在數(shù)字展示設計中較為常見的表現(xiàn)手段。

三、以虛擬現(xiàn)實為主體的展示產(chǎn)品

1.4D動感影院。該產(chǎn)品延續(xù)了虛擬現(xiàn)實在戲劇中的使用特征，在使用數(shù)字影院系統(tǒng)的基礎上，運用動感座椅，根據(jù)電影情節(jié)設置煙、霧、雨、光電、氣泡、氣味、布景等效果。豐富影片內(nèi)容的戲劇性和沉浸性。4D動感影院無錫規(guī)劃館和蘇州規(guī)劃館中都有使用。

2.虛擬駕駛體驗系統(tǒng)。該產(chǎn)品是利用計算機虛擬現(xiàn)實技術結合相關的動感體驗裝置，與各種屏幕結合的虛擬駕駛系統(tǒng)。它可以在室內(nèi)模擬汽車、飛機、輪船等駕駛艙，使觀眾產(chǎn)生相應的真實感受，如蘇州規(guī)劃館就有對這一系統(tǒng)的使用。

3.數(shù)字長廊。該產(chǎn)品利用計算機圖像感應技術，結合多屏幕投影展示系統(tǒng)，搭建出的多媒體走廊。當中有多種互動元素（如游動的魚群、飄動的樹葉和飛舞的蝴蝶），隨著參觀者的形態(tài)、動作發(fā)生改變，時而靠攏、時而分散。從而營造真實感，如蘇州規(guī)劃館的時空隧道長廊。

4.幻影成像系統(tǒng)。該產(chǎn)品是基于“實景造型”和“角色動畫”的光學成像結合，將視頻影像投射到布景箱中的主題模型景觀中，演繹故事的情節(jié)過程。由立體模型場景、LED燈光系統(tǒng)、光學成像系統(tǒng)、影視播放系統(tǒng)及單片機控制系統(tǒng)組成，可以實現(xiàn)大的場面、復雜的生產(chǎn)流水線、大型產(chǎn)品的逼真展示。這一類展示產(chǎn)品以虛擬現(xiàn)實為主體，想象性、沉浸性、互動性得到較充分的發(fā)揮。由于以虛擬現(xiàn)實為表現(xiàn)主體，相應的美感也得到了釋放，但由于商業(yè)用途較明顯，設計者注重突出其使用價值，此類產(chǎn)品的想象空間不多，大部分是作為真實感受的復制，僅為了使觀者完成體驗（如虛擬駕駛體驗系統(tǒng)），對美的追求也多半是非自覺的。但通過對這類產(chǎn)品的體驗，觀者仍可以體會到虛擬現(xiàn)實為其勾繪的靈境。這類產(chǎn)品虛擬現(xiàn)實的諸多特點獲得了發(fā)揮，其藝術本質(zhì)在一定程度上得到了體現(xiàn)，伴隨技術的進步，該類產(chǎn)品的提升空間仍然很大。綜上，虛擬現(xiàn)實為數(shù)字展示設計帶來了兩方面積極的影響：（1）虛擬現(xiàn)實廣泛豐富的應用特征為數(shù)字展示設計的功能性開辟了提升空間；（2）虛擬現(xiàn)實的藝術本質(zhì)為數(shù)字展示設計提供了審美追求的合法性，并為其指明了目標——“圣杯”（相當于中國文化中的“道”），同時也為數(shù)字展示設計的產(chǎn)品提出了更高的要求。相反，數(shù)字展示設計也并不是因為有了虛擬現(xiàn)實而無往不勝，它受到技術條件和經(jīng)濟條件的雙重制約，以至于在當代的數(shù)字展示設計產(chǎn)業(yè)中并不能實現(xiàn)實驗室中科學家美妙的夢想。但是，在當人們流連于展會、博物館等場所時，仍然可以感受虛擬現(xiàn)實的美，仍然可以感受虛擬現(xiàn)實對“圣杯”的追尋。自上世紀50年代笨重的“達摩克利斯之劍”起，虛擬現(xiàn)實已經(jīng)從實驗室走到了戲劇舞臺、博物館、電視節(jié)目，融合了上述三者的特征走入數(shù)字展示設計，構成這一產(chǎn)業(yè)中極具特色的產(chǎn)品。雖然數(shù)字展示產(chǎn)業(yè)中的產(chǎn)品沒有實驗室里的作品精彩，也沒有飽含當初設計者澎湃的創(chuàng)作激情，更沒有崇高的藝術追求和人文關懷，但它反映出了當今人們對虛擬現(xiàn)實最為喜愛的表現(xiàn)形式。

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