基于數字技術的虛擬現實空間沉浸式體驗形態研究

吳月亮

（湖南科技大學建筑與藝術設計學院 湖南 湘潭 411201）

1 引言

隨著數字化和互聯網進程飛速發展，越來越多的數字化載體和互聯網終端融入我們的生活和工作之中。根據中國互聯網絡信息中心（CNNIC）發布的第47次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示：截至2020年12月，中國網民規模達9.89億，互聯網普及率達70.4%，其中手機網民規模達9.86億，占比達99.7%[1]。

在手機平臺上，互聯網的操作體驗與傳統方式并不完全一樣，其最大特點就是不受空間約束，從手機網民所占的比例可以看出用戶對于新的空間體驗模式接受度是非常高的。新的互聯網平臺和設備出現對于用戶的體驗產生了巨大的改變，這些數字表明，在如此龐大的用戶圈基礎上，“互聯網+”的用戶體驗需要建立立體化交流平臺，并實現新的交互途徑。美國戰略地平線LLP公司創始人派恩二世（B.Joseph pine II）和吉爾摩（James H.Gilmore）認為：體驗經濟是繼農業經濟、工業經濟、服務經濟之后的人類經濟生活發展的第四階段[2]。派恩（pine II）認為，所謂體驗經濟，是一種以產品和內容作為載體，以服務作為基礎平臺，通過滿足人們的生理心理需求體驗而產生的一種經濟形態，是一種全新的經濟發展方向。體驗經濟與產品經濟、服務經濟一樣是生產力發展到一定階段與人們需求不斷上升相互作用的產物。相比之前的非體驗經濟，體驗經濟具有以下幾個特征：（1）消費者主動參與產品創新和開發；（2）企業實現開放化運營；（3）定制化市場；（4）市場競爭逐步個性化與體驗化；（5）用戶定價權利增大；（6）市場逐步形成主題性；（7）設計與服務的即時性；（8）用戶主導品牌運營；（9）用戶價值定制化[3]。

2 空間體驗特征

空間是與時間相對應的一種物質客觀存在的形式，是一種非常抽象的定義。其包含宇宙空間、網絡空間、思想空間、數字空間、物理空間等，我們通常說的空間一般指的是三維空間，即長度、寬度、高度所形成的空間形態。人對于空間的感知是通過視覺、觸覺、嗅覺、聽覺和味覺來實現的，也就是我們的五官體驗。在對應空間感知里面，視覺是獲取信息的主要途徑，由于人眼睛有接收和分析視像的能力，可以辨析物體的外貌和空間屬性的改變，包含了空間、色彩、形狀和動態，視覺上獲取的信息也比較豐富和準確。所以，我們的很多空間體驗形態上，視覺所占的比重是非常大的。

不過在數字技術和互聯網技術的應用上，用戶在空間的體驗上往往還是停留在視覺的表象上，比如顯示器等平面載體，雖然顯示面積在不斷加大，也出現了符合人眼視覺習慣的比例和弧形屏幕，但是始終停留在二維平面的基礎上。即使視覺是我們感知空間的主要手段之一，但是缺少了其他的感知，對于空間的體驗是不完整的，這種缺失的感覺必然會影響體驗的舒適度。在數字技術的研發下，虛擬現實技術和硬件開發都越來越成熟，相較于傳統基于大型設備和裝置搭建的體驗空間，沉浸式體驗產品具有輕快便捷、佩戴方便、內容豐富的特點。能夠讓用戶在多感官下體驗空間，并且在短時間內實現內容的更改與迭代，滿足用戶多樣化、實時化、差異化的需求[4]。

3 沉浸式體驗特征

沉浸式體驗與心理學中的心流（Mental flow）概念相似，指的是當人們沉浸在當前正在進行的某種事件當中，全神貫注、專心致志投入并獲得愉悅感而體驗到的一種精神狀態，是由積極心理學家米哈伊·奇克森特米哈伊提出，認為心流就是人們獲得幸福的一種可能途徑[5]。心流在心理學中是指人們在投入度十分高地進行某種活動時表現出來的心理狀態，通常在此狀態時，不愿被打擾，也稱抗拒中斷，是一種完全沉浸于某種事件的感覺。心流產生的同時會有高度的興奮及充實感。

后來他在TED（2004）的演講中，將人們處于“心流”中的感受歸納為以下7個方面。

（1）完全沉浸。專注度提高，對于正在進行的活動充滿熱情。

（2）感到興奮。從日常的焦慮中脫離出來，進入愉悅的精神狀態中，從而感受到一種喜悅。

（3）內心清晰。知道自己的目標是什么，以及目前對目標的完成度是多少。對目標有清晰的認識，并且準確地意識到實現目標需要付出多少努力。

（4）能力的認知。對于自己能力有準確的判斷，通過挑戰完成相應的任務。

（5）平靜感。進入一種平和的精神狀態，甚至喪失部分其他感知，有時連基本生理需求會被忽略掉。

（6）時間壓縮。由于在專注度極高的狀態下投入當前事件中，時間在不經意間過得比正常情況下要快很多。

（7）內在驅動。覺得自己做這件事情源于內心的渴望和對該目標的認同，并且處于“心流”的狀態又能幫助其完成這件事情、實現該目標。

4 虛擬現實體驗形態

虛擬現實技術是近些年新興的一種數字技術，2016年更是被稱之為VR元年。VR（虛擬現實，也被稱為精神意境，虛擬體驗）被稱為環境技術或人工環境。這里所說的虛擬現實是通過計算機技術創建一個全方位的立體空間，給用戶營造出視覺、聽覺、嗅覺和觸覺的模擬環境，讓用戶可以快速地、不受任何限制地沉浸在空間環境并且與之互動。它本身是由計算機的硬件、交互軟件和各種數據信息傳輸形成的虛擬空間環境，所以可以使用戶進入這個空間環境以后，馬上就能與環境產生交互。

VR虛擬現實技術有3個重要的特征：（1）具有良好的沉浸感。人們利用計算機來搭建一個虛擬的空間環境，讓用戶通過五官來進行空間體驗，與真實世界沒有太大差別。這樣能讓用戶感受到在虛擬空間中的存在，并能在與計算機交互的過程中嘗試扮演任意角色來體驗，與現實的空間環境體驗有著相同的感受。（2）有豐富的交互性。用戶活動是交互的主要組成部分，在虛擬的空間環境中利用全方位的感應設備與不同的對象相互作用。用戶接收信息的方式變得更加合理多樣，不僅僅只是被動接收，而是能主動與虛擬環境進行多種方式的互動[6]。（3）有完全創新的構想性。可以讓用戶在虛擬的空間環境中體驗現實中不一樣的或者不能實現的狀態，從而探索新知識和感受，提高對于自身的認識，并且創造出新的構思想法。

虛擬現實具有沉浸、交互、構想三大特征，利用這種技術這可以讓用戶在體驗上產生很強的空間沉浸感，為數字藝術的應用提供了更廣闊的視野和多維度的感知以及立體化交流的平臺。虛擬現實可以讓人專注在當前的目標，在當前情境下感到愉悅和滿足，因此虛擬現實空間沉浸式體驗可以實現以下幾點：（1）具有傾向性去從事某種活動；（2）具有很高的專注度；（3）目標清晰；（4）具有很強的交互性；（5）對于活動的主導性；（6）體驗的愉悅性；（7）時間感覺的變化，對于時間的流逝有一定的主觀調整；（8）目標挑戰的調整，對于投入的目標活動進行一定的挑戰調整，通過練習達成目標活動并同時獲得一定的滿足感。

5 基于虛擬現實的空間沉浸式體驗

虛擬現實作為一種數字化技術，在空間沉浸式體驗中的載體和設備是多種多樣的，現在主流設備是利用數字頭盔顯示器將用戶的視覺和聽覺隔離，通過硬件產生虛擬視覺和聽覺。同時，用數據手套或者手持感應器把用戶的手的觸感和行動軌跡進行數據替換，產生虛擬觸動感。通過語音識別進行指令的傳達與交流，同時，頭、手、眼均有相應的頭部感應器、手部感應器、眼睛視向跟蹤器的追蹤，使系統對用戶的全方位感知進行實時的反饋。從而產生真實的虛擬空間，虛擬空間系統是真實空間替代的理想模型。

虛擬現實技術經過這些年的發展，不少公司和企業也在這方面進行不斷的嘗試和突破。2012年1月4日，百度百科數字博物館正式上線，通過虛擬現實技術，將實體博物館搬到互聯網上。用戶通過互聯網即可身臨其境地觀賞珍貴展品，直接壓縮了空間距離，隨時隨地都能感受到歷史文化的沉淀，足不出戶便可逛博物館。2016年3月17日，阿里巴巴宣布成立阿里VR實驗室，并首次對外透露公司的VR戰略，由此可以看出互聯網高科技公司對于VR技術的重視，并且對于未來VR產業的認可。2016年4月1日，淘寶推出全新購物方式Buy+，Buy+使用虛擬現實技術，利用計算機圖形系統和輔助傳感器，生成可交互的三維購物環境，大大增加了網上購物的體驗感。

2016年，宜家推出了虛擬現實廚房體驗，利用HTC的vive平臺，讓用戶在虛擬現實環境中體驗宜家廚房，根據成人或者兒童不同身高體驗不同視角，可以使用工具對廚房進行改造。2017年沃爾瑪宣布將引入VR購物體驗，顧客可以通過 VR 設備進入虛擬超市，有了VR的輔助作用，這樣的購物體驗不僅能夠滿足足不出戶的購物需求，同時因網購不能見到實物而帶來的不安全感也可以消除。

6 結語

虛擬現實技術將圖像和空間的理解轉換為一個以時空為框架的多感官交互空間，在這樣的虛擬空間里，時間和空間的變量可以隨意被修正，用戶可以隨時更改自己與空間的關系，形成一種獨特的體驗形式[7]。沉浸式的空間體驗在用戶參與的過程中，通過用戶的多維感官使其產生的探索、聯想、感悟、愉悅的狀態，形成完整的體驗形態。隨著數字化虛擬現實技術的不斷發展，空間沉浸式體驗的形態將更加自然和諧，基于數字技術的虛擬現實空間沉浸式體驗形態將是未來數字化和互聯網體驗的主要方式。