石愛(ài)琳

摘要 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事、醫(yī)療、教育、娛樂(lè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域都有運(yùn)用。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的過(guò)程中，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、人工智能（AI）這些東西逐漸開(kāi)始影響現(xiàn)代人的娛樂(lè)方式和生活方式，并且推動(dòng)了新傳媒業(yè)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)化是一種潛在的新型媒體形式，在用戶體驗(yàn)到媒介形態(tài)之間，自從虛擬現(xiàn)實(shí)與新媒體結(jié)合，全部都發(fā)生了變革。

關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實(shí)；游戲交互；動(dòng)作捕捉

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-0360（2018）01-0006-02

1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念和領(lǐng)域

我們平?？赡軙?huì)在商場(chǎng)等場(chǎng)所留意到，有的人頭上戴著厚厚的裝備，明明看不到外界，卻還仿佛身臨其境地做出一些動(dòng)作。顯然，黑盒子里肯定能夠給戴著它的人一種置身某種環(huán)境的感覺(jué)，并且一定是富有強(qiáng)烈的立體感的。這種隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展而誕生出來(lái)的，通過(guò)人眼觀察而給人帶來(lái)特殊感受的技術(shù)即虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality），英語(yǔ)簡(jiǎn)稱為VR。研究和開(kāi)發(fā)VR，與圖像的生成、渲染和識(shí)別等有關(guān)的圖像處理的手段技術(shù)支持的核心，除此之外，營(yíng)造虛擬現(xiàn)實(shí)空間還需要包括立體聲的制造在內(nèi)的其他光影技術(shù)的同步跟進(jìn)。

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

“虛擬現(xiàn)實(shí)”的名稱來(lái)源包括兩層含義，第一層是虛擬，即人眼所識(shí)別，人腦所感受的環(huán)境是脫離現(xiàn)實(shí)的。第二層含義是“現(xiàn)實(shí)”，即強(qiáng)調(diào)這種通過(guò)圖像渲染等技術(shù)給人帶來(lái)的感受會(huì)讓體驗(yàn)者仿佛身處一個(gè)立體的“現(xiàn)實(shí)”空間。主要特點(diǎn)就是利用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)創(chuàng)造的人為的三維空間環(huán)境，在這種虛擬環(huán)境里面模擬一種新的體驗(yàn)感（如模擬駕駛、模擬醫(yī)療用具、模擬飛行等），虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)存在交互性interactiv和感知存在性imaginative和藝術(shù)性。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實(shí)在軍事、醫(yī)療、教育、娛樂(lè)設(shè)計(jì)等都有運(yùn)用，其中在設(shè)計(jì)行業(yè)的運(yùn)用很廣泛，特別是新媒體設(shè)計(jì)專業(yè)。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的過(guò)程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能這些東西逐漸開(kāi)始影響現(xiàn)代人的娛樂(lè)方式和生活方式，并且推動(dòng)了新傳媒業(yè)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)是一種潛在的新型媒體形式，在用戶體驗(yàn)到媒介形態(tài)之間，自從虛擬現(xiàn)實(shí)與新媒體的結(jié)合，使之全部都發(fā)生了變革。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互設(shè)計(jì)方式

2.1在游戲業(yè)的交互設(shè)計(jì)

由上述的介紹可知虛擬現(xiàn)實(shí)是一種新型模擬“體驗(yàn)”。也可以說(shuō)，它就是把人置身于一個(gè)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)創(chuàng)造的人為的三維空間環(huán)境的技術(shù)，這種技術(shù)可以運(yùn)用于新媒體藝術(shù)的游戲行業(yè)，并且在游戲里面實(shí)現(xiàn)更加創(chuàng)意的交互方式。

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展速度已經(jīng)超乎我們的預(yù)期，圖像處理技術(shù)的不斷革新也給虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使得貼近現(xiàn)實(shí)的虛擬場(chǎng)景能夠很容易的運(yùn)用光影成像技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。人們?cè)隗w驗(yàn)VR的時(shí)候，圖像的立體感加上各種硬件設(shè)施的動(dòng)作配合，使得人們很容易分不清“虛擬”和“現(xiàn)實(shí)”世界，這從側(cè)面也說(shuō)明當(dāng)下的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的十分成熟。

虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中很重要的一個(gè)步驟就是虛擬環(huán)境的搭建，而搭建虛擬環(huán)境的關(guān)鍵在于成像。通常情況下屏幕上展示的環(huán)境以戶外和室內(nèi)兩類為主，包括草原、山地、餐廳和教室等。在這些環(huán)境中，簡(jiǎn)單的虛擬現(xiàn)實(shí)只是讓人們仿佛置身其中，更高端的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還會(huì)在場(chǎng)景中創(chuàng)造可以和體驗(yàn)者交互的虛擬實(shí)體，這樣的“現(xiàn)實(shí)”則更加逼真。

1）游戲具有的體感交互技術(shù)。在游戲里面，除了游戲機(jī)制和游戲性之外，還有游戲交互環(huán)節(jié)，交互環(huán)節(jié)是可以和VR緊緊相連的，比如虛擬交互平臺(tái)下的VR體感賽車游戲，在佩戴好設(shè)備后，通過(guò)控制器、遙控器、手柄控制器等輸入操作下控制賽車的運(yùn)行，并且與傳統(tǒng)游戲廳的賽車游戲有一種直觀的區(qū)別，傳統(tǒng)游戲廳的賽車游戲缺少沉浸感，人與車是不同次元的存在，但是VR平臺(tái)的賽車游戲會(huì)給你一個(gè)專屬的“空間”，就好比你自己真實(shí)的買了一輛車，并且開(kāi)始行駛，即使是一種真實(shí)模擬，卻極大地滿足了玩家的感官體驗(yàn)，包括下坡的下墜感也是非常的擬真了。所以，虛擬現(xiàn)實(shí)給體驗(yàn)者帶來(lái)的參與感和環(huán)境融入感是十分強(qiáng)烈的，人們不再需要眾多的硬件輸入設(shè)備來(lái)控制化身游戲中的“自己”，而是自己本身就處于眼前的環(huán)境中，用戶想做出的動(dòng)作和反應(yīng)能夠迅速發(fā)生，并且相當(dāng)直接，這也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心造詣之一。

2）動(dòng)作捕捉技術(shù)。動(dòng)作捕捉技術(shù)看似復(fù)雜，其實(shí)技術(shù)已經(jīng)接近完善，其方法有多種，例如使用很多的攝像頭來(lái)捕捉玩家的動(dòng)態(tài)從而實(shí)行游戲任務(wù)，在捕捉設(shè)備系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)融合之后，通過(guò)對(duì)攝像頭的圖形進(jìn)行二次處理和骨骼追蹤，然后控制設(shè)置好的節(jié)點(diǎn)，和玩家的動(dòng)作同步，打到追蹤效果，進(jìn)而完成動(dòng)作捕捉。

3）計(jì)算機(jī)中進(jìn)行交互。高端的虛擬現(xiàn)實(shí)中，體驗(yàn)者可以與環(huán)境中的虛擬實(shí)體交互。當(dāng)可交互的虛擬實(shí)體種類很多時(shí)，為了輔助人們的交互和操作過(guò)程，有時(shí)需要額外的外設(shè)。這些輔助設(shè)備可能是植入各種聲光傳感器的生活常見(jiàn)的物體，包括話筒、拳套，也可能是專門為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)而設(shè)計(jì)的裝置人們拿著這些帶有傳感器的輸入設(shè)備，可以把想進(jìn)行的動(dòng)作成功地在虛擬的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。

2.2與藝術(shù)的交互結(jié)合

在VR行業(yè)興起之后，除去商業(yè)鏈的運(yùn)用，在藝術(shù)界也逐漸嶄露頭角，世界各地各種各樣的VR藝術(shù)館逐漸興起。技術(shù)只有被運(yùn)用才能體現(xiàn)出其價(jià)值，這對(duì)于VR也是一樣的。將VR運(yùn)用到藝術(shù)中是一種很合理、很自然的現(xiàn)象。一方面，利用VR技術(shù)，人們可以足不出戶地去參觀各種博物館和展覽館。另一方面，新技術(shù)的演進(jìn)會(huì)帶來(lái)新藝術(shù)的生成，甚至可以說(shuō)VR本身就是一種新型藝術(shù)形式，這種最新的藝術(shù)形式可以讓欣賞者在體驗(yàn)藝術(shù)的過(guò)程中有一種置身“虛擬環(huán)境”的錯(cuò)覺(jué)，這是以往的任何詩(shī)歌、電影等藝術(shù)形式所無(wú)法企及的境界。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例

近年來(lái)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)行的產(chǎn)品越來(lái)越多，很多公司所發(fā)布的設(shè)備都緊跟著時(shí)代技術(shù)。

VR可以營(yíng)造出十分逼真的自然場(chǎng)景。曾有英國(guó)工作室設(shè)計(jì)了一款基于Oculus Rift VR helmet的名為In the Eyes of the Animal的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。這款helmet在造型上就夠獨(dú)特，采用模仿了自然生物形態(tài)的機(jī)殼外形，帶上它的人仿佛就是大自然中的一只小動(dòng)物。將VR與自然的結(jié)合亦是一種創(chuàng)新，讓體驗(yàn)者感受動(dòng)物的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)也是一種藝術(shù)的再現(xiàn)，這是一種藝術(shù)的裝置，從界面設(shè)計(jì)到三維空間環(huán)境都是一種個(gè)人派畫風(fēng)主義，虛擬現(xiàn)實(shí)讓我們與自然生物感同身受，感受自然界小生物的魅力?！禝n the Eyes of the Animal》的取景是真實(shí)的環(huán)境，大部分圖像和視頻的采集來(lái)源是格里澤戴爾森林。以森林為主，打造自然界題材的VR環(huán)境是英國(guó)林業(yè)委員會(huì)的注意。通過(guò)VR技術(shù)再現(xiàn)森林的原始環(huán)境，人們能夠更加方便、更加安全的親近自然，感受環(huán)境中動(dòng)物們的生存狀態(tài)，了解這些動(dòng)物的行為方式和與人類的關(guān)系，更希望人們能夠在體驗(yàn)之后懂得保護(hù)自然環(huán)境的重要性。其后，這家工作室便使用各種影像采集設(shè)備，比如高精度的激光雷達(dá)來(lái)全方位、多角度的采集森林的各種環(huán)境指標(biāo)。工作人員會(huì)使用掃描儀將地表以及地上一定高度的環(huán)境整個(gè)記錄下來(lái)，后期再利用計(jì)算機(jī)成像技術(shù)渲染成三維立體的動(dòng)畫。工作人員還充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，在自己搭建的森林場(chǎng)景中加入其他來(lái)源的一些生物，這樣彌補(bǔ)了森林中一些地方可視物種較少的缺陷，也能提升趣味性。

工作人員先通過(guò)圖形化編程軟件VVVV來(lái)制作可視化引擎，這樣，營(yíng)造虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境所必須和圖像和聲音素材都具備了。為了模仿現(xiàn)實(shí)生活中人們聽(tīng)覺(jué)的雙耳效應(yīng)，工作人員還利用Binaural audio（雙耳音頻）技術(shù)來(lái)給每一條音頻進(jìn)行場(chǎng)景設(shè)定，即當(dāng)耳朵隨著人的腦袋轉(zhuǎn)變方向時(shí)，讓這些聲音產(chǎn)生的不同來(lái)源具有不同大小的響度。這樣，在一個(gè)虛擬的場(chǎng)景中，不僅人們的視覺(jué)是三維的，人們的聽(tīng)覺(jué)也同樣是立體的，這才能夠使得虛擬環(huán)境更加逼真。

4結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)平臺(tái)給予更多的設(shè)計(jì)師和技術(shù)師開(kāi)拓的機(jī)會(huì)，更是給了現(xiàn)代人一種新的娛樂(lè)方式。盡管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)并不完善，盡管這個(gè)門檻相對(duì)商業(yè)化產(chǎn)品來(lái)說(shuō)還是高了一些，當(dāng)藝術(shù)設(shè)計(jì)和這種科技結(jié)合的時(shí)候，這個(gè)媒介性質(zhì)悄然發(fā)生了改革，變得更貼近自然和生活。所以虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅只是視覺(jué)技術(shù)上的改革，也是在低科技平臺(tái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)藝術(shù)不能表達(dá)的情感和事物的重構(gòu)。相信在不久的將來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)藝術(shù)行業(yè)未來(lái)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。