基于大數據的第一人稱視角設計綜述

李卓蔓

(中國農業大學 人文與發展學院， 北京 100083)

隨著計算機和多媒體技術的高速發展，在觀影、戲劇和展覽的呈現方式上取得了巨大的進步[1-5]。進入21世紀之后，大數據的飛速發展使得人們實現在完全虛擬的現實系統中進行預設計，更多的設計師更加注重觀眾的實時體驗，將作為參觀者的“他者”身份轉變成為場景的一部分，這種設計以第一人稱為視角，注重參與者的沉浸體驗，將參與者置于設計過程的中心[6-8]。

大量的國內外學者對于基于大數據背景下的浸沒式體驗設計有著高度的關注，除了對于技術的總結，大部分學者會關心設計背后的隱喻，還有一部分學者對不同場景下的設計應用進行了定量分析，以找到該種設計方法的利弊。

1 沉浸理論

沉浸理論是由美國芝加哥大學Csikszentmihalyi博士在1975年首先提出的，指人們投入到一種活動中去而完全不受其他干擾的影響[9-11]。在這樣的過程中，參觀學習者的效率得到了極大的提高，能夠最大限度地理解場景，這種第一人稱視角的設計使得參與者成為景觀和場景的一部分，而對場景的控制性則使得參與者(觀眾)擁有了更多的實感。

在Csikszentmihalyi提出的沉浸理論中認為挑戰(challenge)與技巧(skill)是影響沉浸的主要因素。如果挑戰太高，參與者會對環境缺少控制力，產生焦慮感；如果挑戰太低，參與者會覺得無聊甚至失去興趣。沉浸狀態發生在兩者平衡的情況下[12-13]。

1985年，Massimini和Carli研究發現,最佳的沉浸式體驗發生在高挑戰和高機能狀態下所產生的心流，參與者需要在技能和挑戰之中達到平衡，在有著明確的目標下進行投入式的參觀，最終得到反饋。

隨著計算機和多媒體技術的高速發展，我們有了更多的多媒體設備可以幫助設計師來達到這個平衡，比如由美國VPL 公司創建人拉尼爾(Jaron Lanier)在20世紀80年代初提出的虛擬現實(VR)技術[14-19]。該技術是一門涉及計算機圖形學、精密傳感機構、人機接口及實時圖像處理等領域的綜合性學科，已在許多領域得到廣泛應用。張媛[20]采用詞頻分析、共詞分析等研究方法,利用CiteSpace軟件對圖書館虛擬現實技術應用研究的主體、熱點、主題三者的演進過程進行了分析。荀平等[21]以Unreal Engine 4為軟件平臺,探討虛擬現實技術在建筑可視化中的應用優勢,并闡述從繪制建筑圖紙、建立三維模型、UE4完善模型布置到最終打包輸出的具體流程和方法。曹磊[22]介紹了虛擬現實總體發展態勢,并就虛擬現實產業鏈、主要國家或地區政府布局以及虛擬現實典型應用進行了分析，指出在當代科技中,虛擬現實有著重要的發展前景和應用價值。一個完整的虛擬現實系統由虛擬環境，以高性能計算機為核心的虛擬環境處理器，以顯示器為核心的視覺系統，以語音識別與聲音定位為核心的聽覺系統，以方位跟蹤器、數據手套和數據衣為主體的身體方位姿態跟蹤設備，以及味覺、嗅覺、觸覺、力覺等反饋系統構成。除此之外，有多臺投影設備組成的廣角立體顯示技術所擁有的大尺寸、廣視角的顯示系統可以給參與者更加刺激的體驗[23-25]。

2 第一人稱視角背后的隱喻

對于大多數人來說，周圍的空間、質量、運動和方向都是理所當然的，這些組成元素構成了我們認識事物的框架。用戶對真實空間的熟悉使得設計虛擬空間較為困難[26-28]。我們在現實世界中固有的空間感被繁瑣的技術和在沉浸式虛擬環境中輸入/輸出設備的使用所破壞。也就是說，在游戲、虛擬/混合現實、機器人技術和人工智能領域，我們可以從中得到不同于生活體驗的感知，在電影和戲劇場景設計中，這種技術的運用有望使我們更接近科幻小說所普及的豐富的、以技術為媒介的多感官的體驗[29]。

任何隱喻的意義都來自于隱喻的基礎與其解釋者的目標、假設和約束之間的交互作用。在將多媒體技術應用于協作學習環境的設計中，大部分作者的解釋性偏向是去強調它所描述的先進技術，偏向于它可能支持的協作學習。這樣的不足在于，它可能引導我們嘗試展示技術，而忽略實用性、可用性、人類性能、學習以及人類協作工作或游戲的更深層結構。這很容易導致另一個技術展品的設計，它可能是充滿昂貴和即將過時的硬件，并非為服務“人”而設計。如果我們要建立一個有用的協作的浸沒環境，以人作為設計的基礎緯度，強調敘事而非技術的單純展現是必需的。

“敘事的社會建構”是由一組人創造的系統、連貫的結構，用于組織共享知識和發展未來知識。雖然敘事的社會建構的目標適用于幾乎所有形式的協作信息工作，但強調敘事作為社會建構與學習經驗的設計尤其相關。

比如學習體驗設計(LX)是用戶體驗設計(UX)的子集，也是浸沒式體驗的重要實踐，它處理學習科學、人機交互和設計思維的綜合[29-33]。學習體驗設計將學習者置于產品或服務設計過程的中心。敘事在幾乎所有形式的人類問題解決、理論形成、創造性工作中都扮演著重要的角色。例如，在研究人工智能的工作中，腳本和其他敘事結構在創造和組織知識方面起著重要的作用。Laurel表明，通過關注交互活動的敘事結構，可以改進人機界面。敘事甚至被證明是科學理論形成的基礎。科學實踐的歷史研究證實了隱喻和類比在理論形成中的作用，這些過程來源于它們將知識組織成了系統結構的敘事能力。

綜上，大部分學者認為，最終吸引參觀者的不是技術，而是運用技術過程中背后的敘述和隱喻。

3 沉浸理論在設計中實際運用的挑戰和機遇

在眾多學者對沉浸式理論設計的研究中，都有分析到其不同場景設計中的應用，本文將查閱到的案例大致分為以下3類：電影場景設計、展示空間場景設計和主題公園設計。

3.1 電影場景設計

大部分電影所運用的技術多為IMAX和AI，以此達到沉浸式的體驗，這種系統給觀眾帶來的實感主要建立在銀幕和立體聲效上[34-35]。比如電影《敦刻爾克》就是用IMAX技術拍攝的傳統2D電影，同時運用聲音蒙太奇來給觀眾帶來第一人稱視角的體驗。影片最大限度地還原了所有場景所涉及的音響效果，如街道環境聲、槍聲、海灘環境聲、飛機轟炸的聲音、炮火的聲音，甚至是腳踩沙子的聲音等。除此之外，影片利用蒙太奇音效制造了貫穿整個影片的滴答聲。這種科技所帶來的浸入式體驗背后的敘事結構依附于電影的劇情，而非人為創造。

3.2 展示空間場景設計

展示的本質是媒介，是用以連接大眾與新興咨詢的載體。用利于公眾理解的方式向公眾傳遞信息并采集來自公眾的信息是展示設計的重點。在傳統的展示設計中，大部分設計只能起到被動的傳播作用，缺少與受眾的互動，而現今的浸入式體驗設計可以通過主觀及客觀的滿足刺激參與者的感官[36-39]。比如2010年上海世博會沙特館的巨幕影院(圖1)[40]，便通過強大的視覺沖擊和音效讓游客留下深刻的印象，游客稱為展覽的一部分，圓弧型的步道和圓形的空間使得展覽充滿了情節和創造性。除了大型的展覽，也有很多小型裝置藝術開始使用不利用多媒體技術的浸入式體驗，比如卡斯特2006—2007年在泰特當代美術館展示的作品《實驗場地》，該裝置利用類似于旋轉滑梯的裝置，給予參與者失重的體驗，這種裝置藝術的浸入式體驗不僅讓人反思：技術是否是參與式體驗的最重要因素？大部分學者認為應該注重技術與展示場景、建筑、景觀的互動而非一味地展示技術，這與前文提到的敘事息息相關，所以設計師應該注重場景的敘事結構而非一味地堆砌技術[41]。

圖1 海世博會沙特館的巨幕影院

3.3 主題公園設計

主題公園是基于一個主題、由人創造的舞臺化的休閑娛樂活動空間，如今最具代表性的主題公園要數美國的迪士尼樂園和環球影城。迪士尼樂園基于一系列家喻戶曉的迪士尼童話故事，將漫畫中的場景變為事實的場景[42]。隨著科技的發展，人們在主題樂園中的體驗不再是簡單的參觀，更多的人們可以體驗到電影中主角的生活。以美國洛杉磯環球影城為例，其中運用到了RP 虛擬現實系統，不僅可以模擬道路環境如各類建筑、橋梁、隧道、水域、植被綠化等，還能模擬各種天氣環境如早晨、中午、黃昏、大霧、下雨、下雪等。另外，VRP 特有的高畫質渲染技術也為三維數字汽車原型設計成為了可能，使得汽車具有非常逼真的外觀[43]，如圖2所示[44]。除此之外，可以使用汽車動力學物理仿真技術和廣角立體顯示技術等來實現不同場景的模擬。而環球影城的成功之處在于將虛擬與現實結合，游客可以乘坐游覽車進入到VRP技術所渲染的場景中體驗，這使得原本冗長無趣的游覽過程充滿了情節。

圖2 虛擬現實(VR)沉浸技術在汽車設計中的應用

4 基于大數據下的設計——科技運用與設計的關系

在18世紀之前，藝術與科學并沒有嚴格的分界線，那時候還并沒有出現設計這樣的職業，大部分的設計工作都由藝術家完成，那樣的年代出現了很多既是藝術家又是科學家的大師，比如達芬奇，與文藝復興的很多科學家一樣，他對幾何學、解剖、生物都有精而深的研究，他的素描手稿既是藝術品又是科學的記錄，在達芬奇的身上我們看到了藝術和科學的完美結合。18世紀法國大革命過后，西方社會制度的變化使得藝術和科學開始出現分界線，在這樣的時代里面，涌現出來的更多是專才，人們給他們冠以科學家、藝術家的稱號，而鮮少有文藝復興時期那樣的通才。在工業革命之后，包豪斯的出現和設計的職業化使得設計師這個職業開始登上歷史舞臺。包豪斯設計教育的改革使得設計和科學又重新融合到一起，德紹時期的包豪斯的設計教育體系現在依然被大多數設計學科所沿用，科學和藝術似乎又開始進行某種層面上的融合。

回到當今的設計上來，越來越多的設計被日益發達的科技所影響，用電腦繪圖已經成為當代設計師必備的技能。相比手繪圖紙，電腦更直觀，速度更快，而基于大數據下的搜索功能給設計帶來更多的素材和靈感，科技使得沉浸式體驗成為了可能，人們可以在某一個瞬間回到過去，體驗以往只能靠想象實現的事情。比如2017年5月舉辦的數字圓明園展覽，運用AR技術、數字掃描和點云處理等工作，向大家還原了一個真實的圓明園。科技給設計帶來了多樣的呈現方式和表達方式，但同時也造成了新的問題：沉浸式體驗給參觀者帶來了具有敘述性和感官刺激的體驗過程，商家抓住這一點，將此作為一種商業手段而忽略了設計背后最為關鍵的精神層面的深度，于是出現了大多雷同的“網紅展”。牽強附會的展覽并沒能真實還原場景給消費者帶來感官刺激，反而綁架了消費者的感受。除此之外，基于算法的統計將一些設計帶到商家的眼前，于是在世界范圍內出現大量的雷同設計，商家們利用多巴胺的作用機制“設計”了消費者的上癮，打開手機，朋友圈里雷同的拍照背景，大量雷同敘事手法的展覽和仿造迪士尼樂園的游樂園讓世界越來越小，這些粗制濫造的設計不禁引起了筆者的反思：有多少的設計是基于算法量產的復制？在信息泄洪的大數據時代，在各種風格元素隨意拼貼的年代，怎樣的設計才是好的？

總的來說，筆者認為：在設計方案的形成過程中，社會因素是不可忽視的力量，設計的科學化不能掩蓋設計背后的社會力量，作為一個以人為主體的動詞，人們應該更多地關注設計背后的人，關注經濟、政治、文化各種力量的制約。科技可以給我們帶來即時的感受，但我們不能讓數據蒙蔽雙眼，也不能讓技術蒙蔽人們想象的空間，敘事的主體永遠是人而非科技。

5 結束語

總的來說，大部分學者的研究集中在對于具體場景設計的分析上，從中可以看出：大部分成功的浸入式設計在于其對背后隱喻的完美把握和對場景的適應性。首先，好的設計需要擁有象征意義的敘述，盡管我們認為沉浸是先進的計算機接口技術的一個特性，但沉浸實際上是敘事的一個基本屬性，它比荷馬更早出現。所有美好的故事都能吸引我們進入他們創造的虛擬世界。第二，身臨其境的信息空間不應該僅僅是數據的展示，它應該是人們行動的地方，在設計中應該更關注作為主體的人本身而不是技術。

總之，從大部分學者的研究中可以看出：我們越來越多地接受虛擬空間，一個智能的空間也越來越可以代替人的視角。在進行以大數據為背景下的第一人稱視角的設計時，我們的關注點不應該在媒介上，而應該在媒介與人的互動和媒介要表現的敘事情節上，設計師在運用技術實現設計的同時也應該反思科學和設計的關系，而非一味地隨波逐流。