周榮庭 黃 鉞 丁獻美

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基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播模型建構(gòu)與對策

周榮庭 黃 鉞 丁獻美

近年來，伴隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的日趨成熟，這一技術(shù)手段以其沉浸式的體驗、豐富的交互為影像視頻、游戲競技等領(lǐng)域帶來了全新的人機交互方案。本文從虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館中的現(xiàn)實應(yīng)用與意義出發(fā)，探求以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為代表的沉浸式媒介在科技館科學(xué)傳播活動中的應(yīng)用。本文界定了基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播過程中的各要素，并形成基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播模型?；谝陨涎芯?，為科技館使用沉浸式媒介進行科學(xué)傳播提出建議與對策方案。

科技館；科學(xué)傳播；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；沉浸式媒介

一、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館中的應(yīng)用

(一) 引言

長期以來，科技館的科學(xué)傳播活動幾乎都是利用輔導(dǎo)員對展項進行闡釋和演繹，如介紹科普展品的原理、引導(dǎo)參觀者動手做實驗、主持和參與科普劇表演等，輔導(dǎo)員在科普活動中起到了不可或缺的作用，其不足之處在于，觀眾在科學(xué)傳播過程中處于信息接收的被動地位，參與的積極性難以得到有效發(fā)揮。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，科技館利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)提升科學(xué)傳播的效果也提上了議事日程。所謂虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)，是一種基于可計算信息的沉浸式交互環(huán)境，具體來說，就是采用以計算機技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技手段，在特定范圍內(nèi)生成逼真的視、聽、觸覺等一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進行交互，從而產(chǎn)生親臨真實環(huán)境的感受和體驗?？萍拣^的作用在于利用展品寓教于樂地傳播科學(xué)知識，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具有的沉浸感、交互性與想象性為展品賦予了參與性與趣味性。

目前，國內(nèi)外相關(guān)的研究成果不多，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)和科技館結(jié)合起來開展的研究較為匱乏。本文從傳播學(xué)視角出發(fā)，研究虛擬現(xiàn)實設(shè)備這一媒介在科技館科學(xué)傳播中的應(yīng)用，并嘗試構(gòu)建出基于虛擬現(xiàn)實設(shè)備這一沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播模型，依據(jù)模型對科技館使用沉浸式媒介進行科學(xué)傳播提出建議與對策方案。

(二) 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館中的應(yīng)用現(xiàn)狀

早些年，國內(nèi)科技館對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用主要集中在科技館展品內(nèi)容的在線展示上。例如，從2007年開始設(shè)計的中國科技館網(wǎng)站上的虛擬漫游功能模塊，就是依據(jù)場館的真實場景，利用三維建模技術(shù)構(gòu)建了科技館的虛擬場景。觀眾通過互聯(lián)網(wǎng)上的沉浸演示就可以實現(xiàn)在“真實的場景影像”中隨意漫游的效果，觀眾也可以利用Flash技術(shù)和人體手勢識別系統(tǒng)進行非接觸式的虛擬交互方式，根據(jù)觀眾自己的視角通過鼠標進行上下、左右的移動，觀眾的觀察點和觀察方向可以不受限制，隨意轉(zhuǎn)變，從而對“華夏之光”、“探索與發(fā)現(xiàn)”、“科技與生活”、“挑戰(zhàn)與未來”以及“科學(xué)樂園”5個展廳場景進行360度視角的虛擬漫游。

從2015年開始，虛擬現(xiàn)實技術(shù)獲得了大量的產(chǎn)業(yè)投資，科技館應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)也就成了熱點。2016年6月，中國科技館啟動了首個虛擬現(xiàn)實博覽會，引進全球最大裸眼3D屏幕，提供了“基因探索”、“嫦娥奔月”、“航母虛擬漫游”、“飛奪瀘定橋”等30多個互動展項，全方位展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在航空航天、科研、文化、教育等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景。

而大英博物館與韓國三星公司合作，從2015年8月就開始提供虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用體驗。游客使用三星提供的虛擬現(xiàn)實頭盔，以虛擬現(xiàn)實方式，探索青銅時代的特色網(wǎng)站，查看博物館藏品的3D掃描圖像。在館內(nèi)，大英博物館則開放以虛擬現(xiàn)實設(shè)備為載體的，以歷史、生物等為主題的現(xiàn)場教學(xué)活動，游客通過燈光和氣氛體驗青銅器時代，參與古人的各種儀式，包括祭祀太陽的儀式等。

基于數(shù)字科技館的在線虛擬現(xiàn)實體驗和基于情境式科教的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容傳播是當前科技館與虛擬現(xiàn)實這一媒介技術(shù)融合的兩大方向。

基于數(shù)字科技館的在線虛擬現(xiàn)實體驗以科技館的線上內(nèi)容建設(shè)為基礎(chǔ)，利用虛擬現(xiàn)實的臨場性，力求在線還原科技館的原貌。而基于情境式科教的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容傳播則是將虛擬現(xiàn)實設(shè)備帶到科技館中去，使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)科技館中的展品實現(xiàn)科技館的展教功能。[1]基于情境式科教的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容傳播，在傳播過程中能充分調(diào)動人的視覺、聽覺、觸覺等感官系統(tǒng)，使得觀眾能夠?qū)μ摂M環(huán)境中物體的位置、大小等進行自主的判斷和操作，進而提升科教過程中的互動；另一方面，在某種程度上也減緩了科技館中硬件展品需要定期維護、更換的壓力，如果只需要對軟件層面的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容進行定期更新，則可以大大節(jié)約展項維護和更新的成本。無論是哪種融合形態(tài)，科技館與虛擬現(xiàn)實媒介的融合已具有巨大的實踐價值和較大的發(fā)展空間。

二、 基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播的要素與模型

(一) 基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播的要素分析

從現(xiàn)代科學(xué)教育的角度來看，科學(xué)知識的認知與傳播應(yīng)當遵循著“知識與技能”、“過程與方法”、“情感、態(tài)度、價值觀”這三個目標去開展，通過教學(xué)情境的構(gòu)建，力求受眾通過實踐感悟的形式習(xí)得科學(xué)知識技能、方法與價值觀。在這樣目標框架下的科技館科學(xué)傳播也應(yīng)該借助不同的媒介介質(zhì)，通過創(chuàng)建不同的情境將科學(xué)知識傳播給受眾。在科技館科學(xué)傳播中，首先要通過媒介形態(tài)的運用搭建傳播情境，客觀地向受眾展示科學(xué)知識實踐的過程，再引導(dǎo)受眾進行探索性學(xué)習(xí)，最后促成受眾關(guān)于科學(xué)知識經(jīng)驗性認識的形成。

沉浸式的傳播基于傳播活動中的人機交互，通過調(diào)動人的視覺、聽覺、行為系統(tǒng)而形成一個擬態(tài)的世界，實現(xiàn)信息內(nèi)容更為豐富生動、視角更為客觀的傳播。[2]目前，沉浸式媒介主要以虛擬現(xiàn)實設(shè)備為代表。目前，虛擬現(xiàn)實設(shè)備主要分為移動虛擬現(xiàn)實設(shè)備與基于臺式機的虛擬現(xiàn)實設(shè)備兩種。盡管兩者在功能實現(xiàn)與體驗效果上有一定區(qū)別，但兩者都能為受眾營造沉浸式的傳播體驗。基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播有以下幾大要素：

1. 傳播主體

在媒介高度整合的業(yè)態(tài)下，科學(xué)傳播行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)高度聚合、分工協(xié)作的趨勢。科技館這一科學(xué)傳播主體也呈現(xiàn)出行業(yè)間高度整合、內(nèi)容資源高度集聚的發(fā)展態(tài)勢。圍繞著科技館展示、教育功能的發(fā)揮，科學(xué)家、科學(xué)共同體、科研機構(gòu)等提供了最前沿的科學(xué)知識與研究成果；同時，內(nèi)容資源制作方將科學(xué)知識通過可視化、敘事化的手段制作出來。相比于基于其他媒介形態(tài)的傳播活動，以虛擬現(xiàn)實為主的沉浸式傳播活動高度依賴于軟硬件設(shè)備。因此虛擬現(xiàn)實軟硬件提供方通過提供相應(yīng)的軟硬件接口與標準也參與到了傳播內(nèi)容生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。內(nèi)容資源制作方按照軟硬件提供方的內(nèi)容開發(fā)標準進行多媒體內(nèi)容的制作。

實際上，科技館針對受眾設(shè)計搭建沉浸式科教情境，傳播科教知識，可促成受眾在不同情境內(nèi)通過沉浸式的媒介形式對科學(xué)實踐的再現(xiàn)，進行探究式學(xué)習(xí)，最后形成直接的科學(xué)知識經(jīng)驗。這也較為充分地契合了現(xiàn)代科學(xué)教育框架下的科技館科學(xué)傳播職能。在整個傳播主體鏈條中，科技館是科學(xué)傳播主體中的核心，不僅發(fā)揮著整合外部內(nèi)容資源的作用，而且起到了對科學(xué)傳播內(nèi)容主導(dǎo)、科學(xué)傳播情境構(gòu)建的作用。

2. 媒介和形式

相比于其他媒介在科技館中的應(yīng)用，基于虛擬現(xiàn)實等媒介進行的科技館科學(xué)傳播活動具有沉浸性的特征。沉浸式的傳播基于傳播活動中的人機交互，通過調(diào)動人的視覺、聽覺、行為系統(tǒng)而形成一個擬態(tài)的世界，實現(xiàn)信息內(nèi)容更為豐富生動、視角更為客觀的傳播。沉浸式媒介對受眾的沉浸效應(yīng)包括感知系統(tǒng)的沉浸與行為系統(tǒng)的沉浸。感知系統(tǒng)的沉浸以視覺、聽覺、觸覺等層面上的沉浸為主，虛擬現(xiàn)實內(nèi)容制作方通過先行對現(xiàn)實世界科普知識的采集，再利用計算機技術(shù)進行建模與可視化，從而為受眾呈現(xiàn)感知系統(tǒng)上的沉浸體驗。而受眾行為系統(tǒng)層面的沉浸式體驗則體現(xiàn)為對受眾行為、語言、表達系統(tǒng)的影響。受眾在虛擬現(xiàn)實設(shè)備中，能夠通過遙控、語音等方式控制虛擬現(xiàn)實敘事的展開，并進而影響到受眾對傳播內(nèi)容的理解、表達。在基于沉浸式媒介的科技館傳播活動中，科學(xué)傳播內(nèi)容首先在擬態(tài)環(huán)境中為受眾形成視覺、聽覺等方面的沉浸體驗，其次受眾也高度參與內(nèi)容的傳播過程，通過感知、表達等層面的沉浸調(diào)整內(nèi)容敘事方式，最后形成對科學(xué)實踐的客觀性回顧，以沉浸的方式客觀審視科學(xué)知識實踐。

3. 傳播內(nèi)容

科技館科技傳播所傳播的內(nèi)容是最基本的科學(xué)實踐知識，即科教知識元敘事。其通過可視化、敘事化等媒介手段的封裝，形成受眾所感知到的科學(xué)傳播內(nèi)容。而在基于沉浸式媒介的科技傳播活動中，受眾所感知的內(nèi)容是以視聽內(nèi)容結(jié)合各種交互手段所呈現(xiàn)出的。受眾所感知到的科普內(nèi)容是圖像內(nèi)容與音頻內(nèi)容的有機結(jié)合，通過遙控等方式與媒介產(chǎn)生互動，更改內(nèi)容敘事。

在現(xiàn)階段，沉浸式媒介在影視拍攝這種使用第三人稱視角文本進行敘事的領(lǐng)域有較大的應(yīng)用。但沉浸式媒介的臨場性在第三人稱視角敘事場景中未能得到很好的應(yīng)用，其更為適用于基于受眾視角的第一人稱敘事場景。而以科學(xué)實踐、原理再現(xiàn)為主的傳播內(nèi)容的客觀性與科學(xué)性能與沉浸式媒介手段有效融合，能從受眾視角進行客觀、科學(xué)的傳播。受眾所感知的不僅僅是媒介內(nèi)容，更是一段基于科學(xué)知識、實踐的元敘事內(nèi)容，通過用戶的探究性學(xué)習(xí)，元敘事內(nèi)容能發(fā)散、改變?yōu)槭鼙妼茖W(xué)知識的認知，進而通過受眾的人際網(wǎng)絡(luò)進行進一步的傳播。

4. 受眾

在基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播中，受眾通過沉浸式的體驗再現(xiàn)了科技實踐情境、并在重現(xiàn)科技實踐情境的基礎(chǔ)上開展了探究式學(xué)習(xí)，最后獲得直接的科學(xué)經(jīng)驗。在此過程中，科學(xué)知識的元敘事已經(jīng)通過受眾知識網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)形成了受眾的經(jīng)驗性認知。受眾的經(jīng)驗性認知也進一步傳播至受眾的社群以及虛擬社群，形成了整個社群對科學(xué)知識的認知。

(二) 基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播的模型建構(gòu)

如圖1所示，基于沉浸式媒介的科學(xué)傳播活動主體以科技館為核心，以搭建沉浸式的科學(xué)傳播情境與生產(chǎn)基于情境的科教知識元敘事內(nèi)容為旨?？平讨R元敘事即是最本質(zhì)、最根本的科學(xué)實踐知識，其通過可視化、敘事化的形式進行封裝，成為該傳播活動中的內(nèi)容。該科學(xué)傳播活動借助虛擬現(xiàn)實硬件設(shè)備等沉浸式媒介為傳播介質(zhì)，通過人機交互達成內(nèi)容向受眾的流動?；诖?，用戶對科學(xué)知識進行探究性學(xué)習(xí)，最后形成自己的直接認識與經(jīng)驗。

圖1 基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播模型

該科學(xué)傳播活動中的受眾不僅與媒介、傳播主體保持有較高的互動，同時其自身的社群屬性也引發(fā)了科學(xué)傳播內(nèi)容在受眾所在社群的傳播，擴展了傳播的場域。從傳播主體到受眾，達成了以展教功能為主的科學(xué)知識沉浸式傳播；而從受眾到傳播主體，則達成了科學(xué)傳播活動的互動與反饋。[3]相比于其他媒介形態(tài)在科技館科學(xué)傳播中的應(yīng)用，基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播在傳播主體及其內(nèi)容生產(chǎn)上具有集聚性，在媒介與形式上具有沉浸性與交互性，而在受眾層面上具有其社群屬性。目前，無論是基于數(shù)字科技館的在線虛擬現(xiàn)實體驗，還是基于情境式科教的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容傳播，其本質(zhì)都是依托于不同的沉浸式媒介載體進行信息的傳播并達成受眾與傳播主體之間的互動。

首先，基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播特點就決定了內(nèi)容敘事具有連續(xù)性。在科技館內(nèi)容的生產(chǎn)鏈條上，各外部主體協(xié)助科技館進行內(nèi)容的生產(chǎn)，再由科學(xué)傳播元敘事通過各種媒介形態(tài)再現(xiàn)由科學(xué)實踐等方式取得科學(xué)成果的歷程，吸引受眾對科學(xué)知識的探索和基于自身知識結(jié)構(gòu)的解構(gòu)。從而在內(nèi)容生產(chǎn)層面實現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)教育“知識與技能”、“過程與方法”、“情感、態(tài)度、價值觀”這三個目標。

其次，在媒介形式層面上，其具有泛在性。沉浸式媒介不僅指虛擬現(xiàn)實一種，從沉浸式傳播的外延來說，受眾在一個或多個媒介上達成沉浸式的體驗均是沉浸式傳播。在當今媒介業(yè)態(tài)下，沉浸式傳播實現(xiàn)的也不僅僅只依賴于虛擬現(xiàn)實這一媒介形態(tài)。當代媒介從促進人際交流與信息共享兩個維度圍繞著沉浸程度的不斷增強而不斷演進，我們身邊的社交網(wǎng)絡(luò)等交互性媒介都一定程度上提供了受眾沉浸性。同時，基于不同媒介形態(tài)，科技館科學(xué)傳播也將呈現(xiàn)出敘事在不同媒介形態(tài)上的連續(xù)性。各個媒介形態(tài)看似離散，實際上，基于內(nèi)容的連續(xù)性，其表現(xiàn)出在一個沉浸式的傳播環(huán)境中的高度的聚合。

最后，在受眾參與層面上，其具有廣泛性。在科技館沉浸式傳播中，個體的社群屬性會極大擴展傳播活動的廣度與深度，受眾呈現(xiàn)出廣泛、高度參與的態(tài)勢。在各種新興的媒介形態(tài)下，科技館需要在內(nèi)容生產(chǎn)上把握敘事的連續(xù)性，創(chuàng)造沉浸式的傳播情境，善于整合利用各個媒介形態(tài)，吸引受眾參與。[4]

三、 基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播對策

基于沉浸式媒介的科技館科學(xué)傳播模型為我們系統(tǒng)化地應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，探索科學(xué)內(nèi)容與新媒體藝術(shù)的結(jié)合提供了應(yīng)用框架。科技館可以在獲得人才支持、技術(shù)支持和經(jīng)費支持的前提下，可以在內(nèi)容生產(chǎn)環(huán)節(jié)、整合利用媒介環(huán)節(jié)以及受眾互動環(huán)節(jié)創(chuàng)新思路、創(chuàng)新方案，使得沉浸式媒介在科技館的科學(xué)傳播應(yīng)用領(lǐng)域獲得持續(xù)發(fā)展的動力。

(一) 內(nèi)容生產(chǎn)環(huán)節(jié)

科技館的內(nèi)容生產(chǎn)首先要依據(jù)科教知識元敘事這一核心進行內(nèi)容的生產(chǎn)，無論利用哪種媒介形態(tài)，其本質(zhì)還是對科學(xué)實踐知識的演繹與再現(xiàn)。其次，在元敘事的創(chuàng)作生產(chǎn)中，應(yīng)當凸顯其敘事功能，貼合受眾需求，基于社群挖掘受眾需求，精準對接用戶的科普需求。再次，科技館需整合利用各個介質(zhì)的優(yōu)勢進行內(nèi)容的生產(chǎn)與分發(fā)，面向不同的媒介形態(tài)，生產(chǎn)不同形式的內(nèi)容?；谏鲜鰩c，科技館應(yīng)整合內(nèi)容資源上下游進行科教知識元敘事內(nèi)容的創(chuàng)作與生產(chǎn)，以豐滿的角色和復(fù)雜劇情支撐起一個宏大的敘事。

(二) 整合利用媒介環(huán)節(jié)

以沉浸式的媒介為核心，科技館需要整合利用各個媒介形態(tài)進行內(nèi)容的分發(fā)與傳播。各個媒介形態(tài)看似離散，但其圍繞著科教知識內(nèi)容高度聚合，形成一個沉浸式的傳播氛圍。介質(zhì)不同，表達形式不同，給受眾的觀感也不同。而不同受眾也有自己傾向使用的媒介樣式?；诓煌拿浇樾螒B(tài)，科技館可以敘事為核心，在各個媒介中分發(fā)不同的內(nèi)容。

同時，線上數(shù)字科技館也不應(yīng)該作為線下展品的簡單復(fù)制，應(yīng)該和線下科技館圍繞相同的科學(xué)知識元敘事，針對線上受眾對科普的需求，呈現(xiàn)出不同層面、不同形態(tài)的內(nèi)容。

(三) 受眾互動環(huán)節(jié)

沉浸式媒介的高互動性與沉浸性使得受眾在使用虛擬現(xiàn)實等設(shè)備時具有較強的傳播效果。但基于科技館傳播內(nèi)容的特殊性，科技館科學(xué)傳播需要保持一定的連續(xù)性。因此，基于同個科教知識元敘事不同內(nèi)容的分發(fā)能提升傳播活動的連續(xù)性。同時，受眾在接觸了不同媒介形態(tài)后，也構(gòu)建了對于元敘事較為完整的感知。此外，科技館針對不同社群分發(fā)不同的內(nèi)容，雖然傳播的媒介形態(tài)、方式、內(nèi)容不甚相同，但最終都能實現(xiàn)科教知識元敘事的傳播，促進受眾在參與科普情境的基礎(chǔ)上的探索性學(xué)習(xí)并形成對科學(xué)實踐知識的經(jīng)驗性認知。

[1]任星.淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在科技館中的應(yīng)用[J].科學(xué)大眾，2008，04：138.

[2]杭云，蘇寶華.虛擬現(xiàn)實與沉浸式傳播的形成[J].現(xiàn)代傳播(中國傳媒大學(xué)報)，2007，06：21-24.

[3]張勇.科技博物館科學(xué)傳播模式研究[D].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2011.

[4]周榮庭，方可人.超媒介敘事下圖書出版物創(chuàng)新模式研究[J].科技與出版，2015，07：106-110.

Construction and Counter Measures of the Science Communication Model of Science & Technology Museum Based on the Immersive Media

Zhou Rongting Huang Yue Ding Xianmei

With its increasing maturity，virtual reality technology has brought a new human-computer interaction scheme in the field of image video and game competition with its immersive experience and rich interactivity. This paper starts from the practical application and significance of virtual reality in science and technology museum, explores the application of immersive media in science communication activities of science and technology museum, which is represented by virtual reality. It defines the elements in the scientific communication process of the science and technology museum based on the immersed media, and forms the scientific communication model of the science and technology museum based on the immersive media. Then the paper puts forward suggestions and counter measures for the science communication in the science and technology museum.

science and technology museum, science communication, virtual reality, immersive media

本文獲國家軟科學(xué)項目國家軟科學(xué)研究計劃“信息化條件下科技傳播產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展研究”(項目編號：2014GXS4B070)項目支持。

周榮庭：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，博導(dǎo)，科技傳播與科技政策系主任；研究方向：科技傳播與媒體；通訊地址：安徽省合肥市金寨路96號；郵編：230026；Email：rongting@ustc.edu.cn；黃 鉞：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士研究生；研究方向：科技傳播、新媒體；Email：jonahyue@mail.ustc.edu.cn；丁獻美：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士研究生；研究方向：科技傳播、新媒體。Email：592085218@qq.com。