沉浸式VR對(duì)圖書出版的影響

張志軍

2006年國務(wù)院頒布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》就將VR技術(shù)列為信息領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展的前沿技術(shù)之一。隨著近年來軟硬件技術(shù)的突破，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)與云技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)迅速結(jié)合，推動(dòng)了VR（和AR）的發(fā)展和普及，逐漸從游戲體驗(yàn)延伸到行業(yè)應(yīng)用。

從沉浸式體驗(yàn)角度來看，VR系統(tǒng)有非交互式體驗(yàn)、人-機(jī)虛擬環(huán)境交互式體驗(yàn)和群體虛擬環(huán)境交互式體驗(yàn)等幾類。而這種交互，完全不同于目前的人機(jī)交互，VR沉浸式系統(tǒng)可為使用者創(chuàng)建擁有真實(shí)感覺的虛幻世界，使用者在這個(gè)虛擬世界中將會(huì)擁有完全身在其中的體驗(yàn)，具有較強(qiáng)的沉浸感、較高的實(shí)時(shí)性能。用戶可以通過交互設(shè)備（如觸摸板、交互手柄、數(shù)據(jù)手套、數(shù)字兵器、數(shù)字手術(shù)刀等）直接參與到場景互動(dòng)中。

VR是3D技術(shù)的飛躍，是影像技術(shù)的革命。沉浸式VR和AR與互聯(lián)網(wǎng)，尤其是移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備的結(jié)合，將直接促進(jìn)電影電視、電腦顯示、游戲、虛擬制造和仿真等產(chǎn)業(yè)的技術(shù)變革，新的產(chǎn)業(yè)必將影響生活的方方面面，帶來航空航天、軍事、科研、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、教育文化、娛樂等許多領(lǐng)域的革命。

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的VR技術(shù)與云平臺(tái)融合，將改變教育方式，改變閱讀方式，帶來全新的出版模式，真正的VR出版呼之欲出。

一、VR版紙質(zhì)圖書出版的初步探索

目前電子圖書和紙質(zhì)圖書的電子素材主要包括PPT、視頻、音頻、CAD三維構(gòu)圖、Flash動(dòng)畫等多媒體，主要靠聲、光、電的綜合運(yùn)用吸引讀者注意力，提高閱讀興趣。教育模式是“紙媒教材+PPT+微課等教學(xué)資源+網(wǎng)絡(luò)生態(tài)”的形式?，F(xiàn)在的多媒體出版物，各種媒體資源的相互作用較簡單，讀者面對(duì)的是其簡單聯(lián)合、合作，不同媒體形式之間還存在一定的隔閡。讀者有時(shí)候不得不面對(duì)單選題，比如數(shù)字閱讀與紙質(zhì)閱讀。

VR直接用于出版才剛剛起步，還在摸索中，市場上已有此類圖書出現(xiàn)，不少出版機(jī)構(gòu)及公司還在觀望。美國谷歌公司在2016年3月申請(qǐng)了兩項(xiàng)專利，一為“交互式圖書”，一為“媒體增強(qiáng)立體書”。這類VR版本的紙質(zhì)圖書可以與讀者互動(dòng)，或者通過電腦實(shí)現(xiàn)更多功能。國內(nèi)也有“圖書+VR眼鏡”式銷售。

綜合來看，當(dāng)前條件下，圖書的VR應(yīng)用有兩種解決方案：第一，針對(duì)某一圖書（或教材、課程）的手機(jī)客戶端應(yīng)用，手機(jī)掃描二維碼或書中的圖片，通過APP下載平臺(tái)數(shù)據(jù)，打開VR三維圖，虛擬的三維實(shí)物顯示在頭盔顯示器或手機(jī)上，通過手機(jī)屏幕實(shí)現(xiàn)圖像的旋轉(zhuǎn)、拆解，甚至進(jìn)入虛擬結(jié)構(gòu)內(nèi)部觀察。主要用于簡單的展示，對(duì)硬件要求低，軟件制作也相對(duì)簡單、方便，可以在圖書中大量插入。但是嚴(yán)格說，這還不屬于VR，而是虛擬仿真，缺乏交互性。

第二，針對(duì)課程、實(shí)訓(xùn)的專業(yè)級(jí)客戶端應(yīng)用，需要一臺(tái)性能較高的PC機(jī)，配以專業(yè)的VR頭盔、控制手柄和數(shù)據(jù)手套、跟蹤定位器設(shè)備，搭建虛擬的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室。但是VR資源只是與圖書配套使用，完全可以脫離圖書而單獨(dú)存在。

復(fù)旦大學(xué)出版社與上海尚鏡信息科技有限公司展開戰(zhàn)略合作，與作者方一起構(gòu)成三方合作機(jī)制，探索了機(jī)械類教材的VR素材的創(chuàng)建模式。

根據(jù)教材建設(shè)和實(shí)際學(xué)習(xí)需要，考慮到資金、時(shí)間限制，同時(shí)使用了兩種解決方案：為書中大量的簡單結(jié)構(gòu)圖制作了手機(jī)客戶端的虛擬仿真素材；選擇少量復(fù)雜的裝配圖制作VR素材。這兩種方案工作流程基本一致，只是具體VR資源制作不同。校方、制作方、出版方緊密合作，共同完成，工作流程如圖1所示。

學(xué)生可以用手機(jī)和PC機(jī)客戶端，掃描教材中的二維碼，通過APP登錄云平臺(tái)，下載數(shù)據(jù)包。用手機(jī)掃描圖書的貼圖，打開手機(jī)三維仿真圖，直接用手機(jī)或VR眼鏡展示、觀看，并簡單操作，例如旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、縮放、拆解等。

圖1：VR紙質(zhì)圖書的三方合作機(jī)制

VR資源給讀者同時(shí)提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段，具有的3個(gè)最突出特征：交互性、沉浸感和構(gòu)想性。VR技術(shù)與手機(jī)等移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備結(jié)合，更加貼近生活，隨時(shí)隨地營造沉浸式體驗(yàn)環(huán)境，打破了時(shí)間空間限制，優(yōu)化閱讀環(huán)境。VR素材超越時(shí)空，提供了互動(dòng)性和真實(shí)性。

二、沉浸式VR出版的未來發(fā)展

VR出版不是傳統(tǒng)出版和電子出版、沉浸式VR技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)和云計(jì)算技術(shù)的橫向聯(lián)合，應(yīng)該是其深度融合。沉浸式VR圖書的內(nèi)容（包括文字、音頻、視頻、3D模型等）通過VR眼鏡，以虛擬實(shí)物形式展現(xiàn)在讀者的個(gè)人虛擬環(huán)境中，讀者沉浸在VR營造的閱讀空間，并與之交互。沉浸式VR技術(shù)實(shí)時(shí)的三維空間表現(xiàn)能力、人機(jī)交互式的操作環(huán)境以及給人帶來的身臨其境的感受，將徹底改變現(xiàn)有圖書形態(tài)，讀者可以脫離紙質(zhì)圖書，融入VR圖書創(chuàng)造的閱讀世界。VR圖書能實(shí)現(xiàn)知識(shí)信息的流動(dòng)性與立體化重塑，在為讀者提供自主解讀視角的同時(shí)，觸發(fā)受眾心理世界與思維意識(shí)的活動(dòng)，進(jìn)行雙重性內(nèi)容的構(gòu)建。

移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備與VR的眼鏡的組合，將成為最有前途的“電子書包”。

這種新型的人機(jī)交互方式，必將催生更有突破性的媒介，數(shù)字化個(gè)人空間就在眼前。VR和AR將成為出版物內(nèi)容展示的主體，是多媒體的深度融合，而不是簡單的串并聯(lián)，如圖2所示。基于圖書內(nèi)容，VR能夠?qū)D書所承載的知識(shí)信息進(jìn)行場景式的還原，通過視覺上的無限延展和多感官的調(diào)動(dòng)，突破了相對(duì)封閉的閱讀體驗(yàn)與相對(duì)孤立的多媒體手段運(yùn)用。讀者既在真實(shí)環(huán)境中體驗(yàn)虛擬資訊，也在全沉浸的虛擬世界取得了不同的閱讀體驗(yàn)。

圖2：VR眼鏡里的閱讀

VR改變出版形態(tài)。VR出版可以實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)、按需定制。VR技術(shù)徹底改變顯示方式，在移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備支持下，必將產(chǎn)生各種新媒體的革命，進(jìn)而改變圖書的出版、發(fā)行模式，改變圖書出版體系，出現(xiàn)新的出版流程和呈現(xiàn)方式。出版的工作模式適應(yīng)這一新形式而產(chǎn)生變革，出版內(nèi)部的編輯、排版、發(fā)行工作的界限越來越模糊，與新媒體發(fā)行一起，構(gòu)成“可見即可得，可得即可讀”一體化出版體系，縮短圖書流通周期，如圖3所示。

三、沉浸式VR出版面臨的問題

閱讀永遠(yuǎn)存在。出版業(yè)必須看到時(shí)代的進(jìn)步，必須掌握最新的技術(shù)手段，引領(lǐng)出版革命。VR的多媒體化，代替電子出版和紙媒，已經(jīng)指日可待。

VR出版必然以傳統(tǒng)出版社為帶頭人，以編輯、校對(duì)等傳統(tǒng)工序?yàn)榛A(chǔ)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，秉承傳承文化的功能。

傳統(tǒng)出版業(yè)不是這場革命的旁觀者，必須因勢利導(dǎo)，果斷改革，重視創(chuàng)新其形式。出版人必須跟上新知識(shí)的更新，深層次理解VR技術(shù)，要充分發(fā)揮自己的人力、政策等既有的優(yōu)勢，還要大膽創(chuàng)新，直面技術(shù)革命，與之融合，提升自我。審時(shí)度勢，知己知彼，積極參與到技術(shù)的創(chuàng)新中，積極參與到標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制定中，轉(zhuǎn)被動(dòng)為主動(dòng)。實(shí)行自上而下的改革，以適應(yīng)新的技術(shù)時(shí)代，把傳統(tǒng)出版，打造成適應(yīng)社會(huì)潮流、帶動(dòng)技術(shù)發(fā)展、引領(lǐng)閱讀習(xí)慣的現(xiàn)代出版業(yè)。

硬件系統(tǒng)是VR的關(guān)鍵，而目前大部分專用設(shè)備普遍存在價(jià)格高昂、使用不便、效果有限等問題。目前VR深入推廣已駛?cè)肟燔嚨溃瑪U(kuò)大使用范圍，降低硬件產(chǎn)品的成本。在移動(dòng)平臺(tái)和個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)上繼續(xù)發(fā)展，研制、改進(jìn)，使價(jià)廉物美、適于普及。

目前普通手機(jī)價(jià)格低，但是性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到VR所定義的要求。個(gè)人購買高端手機(jī)以及大型VR設(shè)備還不現(xiàn)實(shí)。未來VR設(shè)備應(yīng)該小型化、集成化，提升性能。尤其手機(jī)的性能還有待提高。

必須研發(fā)新的設(shè)備，尤其可穿戴的具有更高舒適度的移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備，不斷擴(kuò)展和完善讀者在VR圖書創(chuàng)造的虛擬閱讀環(huán)境中的“真實(shí)”感受。

我國應(yīng)該在更高層面加入VR開發(fā)軟件的研發(fā)中，出版業(yè)應(yīng)積極參與VR出版的軟件研發(fā)及其標(biāo)準(zhǔn)制定。

簡化和普及軟件系統(tǒng)，簡化繪制、建模工具，提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量，降低開發(fā)費(fèi)用。提高高效快速生成體視圖的技巧與方法，實(shí)時(shí)生成VR圖像，提高虛擬效果。提高VR軟件的兼容性，與現(xiàn)有制圖軟件（AutoCad、Solidworks、ProE等）、排版軟件兼容，提高VR制作工具，方便VR圖書的開發(fā)。

[1]趙沁平.虛擬現(xiàn)實(shí)綜述[J].中國科學(xué)F輯，2009，9（1）：2-6.

[2]蔡蘇，王沛文，楊陽，劉恩睿.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的教育應(yīng)用綜述[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2016，34（9）：27-40.

[3]郭天太.基于VR的虛擬測試技術(shù)及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2005.

[4]張丹.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在出版領(lǐng)域的應(yīng)用及展望[J].新聞研究導(dǎo)刊，2016，7（12）：372-374.

[5]張瑞靜，王冉，李金城.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在出版領(lǐng)域的應(yīng)用[J].出版發(fā)行研究，2015，4：47-50.

[6]周敏，李一男.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)視野下的數(shù)字出版發(fā)展探究[J].科技與出版，2016，6：110-112.

[7]秦小燕.信息化技術(shù)在《機(jī)械制圖》課程中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2016（23）：136.

[8]李可歆.手持設(shè)備上基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的虛實(shí)交互技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].青島：青島大學(xué)，2010.

[9]劉堅(jiān)，韋匯余.基于VR 互動(dòng)平臺(tái)的職業(yè)教育出版數(shù)字化轉(zhuǎn)型[J].科技與出版，2014（4）：90-92.

[10]馬靜怡.虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)與數(shù)字出版[J].新聞研究導(dǎo)刊，2016，7（7）：303.