基于大數(shù)據(jù)的第一人稱視角設(shè)計(jì)綜述

李卓蔓

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 人文與發(fā)展學(xué)院， 北京 100083)

隨著計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)的高速發(fā)展，在觀影、戲劇和展覽的呈現(xiàn)方式上取得了巨大的進(jìn)步[1-5]。進(jìn)入21世紀(jì)之后，大數(shù)據(jù)的飛速發(fā)展使得人們實(shí)現(xiàn)在完全虛擬的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)，更多的設(shè)計(jì)師更加注重觀眾的實(shí)時(shí)體驗(yàn)，將作為參觀者的“他者”身份轉(zhuǎn)變成為場景的一部分，這種設(shè)計(jì)以第一人稱為視角，注重參與者的沉浸體驗(yàn)，將參與者置于設(shè)計(jì)過程的中心[6-8]。

大量的國內(nèi)外學(xué)者對于基于大數(shù)據(jù)背景下的浸沒式體驗(yàn)設(shè)計(jì)有著高度的關(guān)注，除了對于技術(shù)的總結(jié)，大部分學(xué)者會(huì)關(guān)心設(shè)計(jì)背后的隱喻，還有一部分學(xué)者對不同場景下的設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行了定量分析，以找到該種設(shè)計(jì)方法的利弊。

1 沉浸理論

沉浸理論是由美國芝加哥大學(xué)Csikszentmihalyi博士在1975年首先提出的，指人們投入到一種活動(dòng)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(xué)習(xí)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(shè)計(jì)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(shí)感。

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

1985年，Massimini和Carli研究發(fā)現(xiàn),最佳的沉浸式體驗(yàn)發(fā)生在高挑戰(zhàn)和高機(jī)能狀態(tài)下所產(chǎn)生的心流，參與者需要在技能和挑戰(zhàn)之中達(dá)到平衡，在有著明確的目標(biāo)下進(jìn)行投入式的參觀，最終得到反饋。

隨著計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)的高速發(fā)展，我們有了更多的多媒體設(shè)備可以幫助設(shè)計(jì)師來達(dá)到這個(gè)平衡，比如由美國VPL 公司創(chuàng)建人拉尼爾(Jaron Lanier)在20世紀(jì)80年代初提出的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)[14-19]。該技術(shù)是一門涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、精密傳感機(jī)構(gòu)、人機(jī)接口及實(shí)時(shí)圖像處理等領(lǐng)域的綜合性學(xué)科，已在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)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(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用研究的主體、熱點(diǎn)、主題三者的演進(jìn)過程進(jìn)行了分析。荀平等[21]以Unreal Engine 4為軟件平臺(tái),探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑可視化中的應(yīng)用優(yōu)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(xiàn)實(shí)總體發(fā)展態(tài)勢,并就虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈、主要國家或地區(qū)政府布局以及虛擬現(xiàn)實(shí)典型應(yīng)用進(jìn)行了分析，指出在當(dāng)代科技中,虛擬現(xiàn)實(shí)有著重要的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。一個(gè)完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由虛擬環(huán)境，以高性能計(jì)算機(jī)為核心的虛擬環(huán)境處理器，以顯示器為核心的視覺系統(tǒng)，以語音識(shí)別與聲音定位為核心的聽覺系統(tǒng)，以方位跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和數(shù)據(jù)衣為主體的身體方位姿態(tài)跟蹤設(shè)備，以及味覺、嗅覺、觸覺、力覺等反饋系統(tǒng)構(gòu)成。除此之外，有多臺(tái)投影設(shè)備組成的廣角立體顯示技術(shù)所擁有的大尺寸、廣視角的顯示系統(tǒng)可以給參與者更加刺激的體驗(yàn)[23-25]。

2 第一人稱視角背后的隱喻

對于大多數(shù)人來說，周圍的空間、質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)和方向都是理所當(dāng)然的，這些組成元素構(gòu)成了我們認(rèn)識(shí)事物的框架。用戶對真實(shí)空間的熟悉使得設(shè)計(jì)虛擬空間較為困難[26-28]。我們在現(xiàn)實(shí)世界中固有的空間感被繁瑣的技術(shù)和在沉浸式虛擬環(huán)境中輸入/輸出設(shè)備的使用所破壞。也就是說，在游戲、虛擬/混合現(xiàn)實(shí)、機(jī)器人技術(shù)和人工智能領(lǐng)域，我們可以從中得到不同于生活體驗(yàn)的感知，在電影和戲劇場景設(shè)計(jì)中，這種技術(shù)的運(yùn)用有望使我們更接近科幻小說所普及的豐富的、以技術(shù)為媒介的多感官的體驗(yàn)[29]。

任何隱喻的意義都來自于隱喻的基礎(chǔ)與其解釋者的目標(biāo)、假設(shè)和約束之間的交互作用。在將多媒體技術(shù)應(yīng)用于協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)中，大部分作者的解釋性偏向是去強(qiáng)調(diào)它所描述的先進(jìn)技術(shù)，偏向于它可能支持的協(xié)作學(xué)習(xí)。這樣的不足在于，它可能引導(dǎo)我們嘗試展示技術(shù)，而忽略實(shí)用性、可用性、人類性能、學(xué)習(xí)以及人類協(xié)作工作或游戲的更深層結(jié)構(gòu)。這很容易導(dǎo)致另一個(gè)技術(shù)展品的設(shè)計(jì)，它可能是充滿昂貴和即將過時(shí)的硬件，并非為服務(wù)“人”而設(shè)計(jì)。如果我們要建立一個(gè)有用的協(xié)作的浸沒環(huán)境，以人作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)緯度，強(qiáng)調(diào)敘事而非技術(shù)的單純展現(xiàn)是必需的。

“敘事的社會(huì)建構(gòu)”是由一組人創(chuàng)造的系統(tǒng)、連貫的結(jié)構(gòu)，用于組織共享知識(shí)和發(fā)展未來知識(shí)。雖然敘事的社會(huì)建構(gòu)的目標(biāo)適用于幾乎所有形式的協(xié)作信息工作，但強(qiáng)調(diào)敘事作為社會(huì)建構(gòu)與學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)尤其相關(guān)。

比如學(xué)習(xí)體驗(yàn)設(shè)計(jì)(LX)是用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)(UX)的子集，也是浸沒式體驗(yàn)的重要實(shí)踐，它處理學(xué)習(xí)科學(xué)、人機(jī)交互和設(shè)計(jì)思維的綜合[29-33]。學(xué)習(xí)體驗(yàn)設(shè)計(jì)將學(xué)習(xí)者置于產(chǎn)品或服務(wù)設(shè)計(jì)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(chuàng)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(jié)構(gòu)在創(chuàng)造和組織知識(shí)方面起著重要的作用。Laurel表明，通過關(guān)注交互活動(dòng)的敘事結(jié)構(gòu)，可以改進(jìn)人機(jī)界面。敘事甚至被證明是科學(xué)理論形成的基礎(chǔ)?？茖W(xué)實(shí)踐的歷史研究證實(shí)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(shí)組織成了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的敘事能力。

綜上，大部分學(xué)者認(rèn)為，最終吸引參觀者的不是技術(shù)，而是運(yùn)用技術(shù)過程中背后的敘述和隱喻。

3 沉浸理論在設(shè)計(jì)中實(shí)際運(yùn)用的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

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

3.1 電影場景設(shè)計(jì)

大部分電影所運(yùn)用的技術(shù)多為IMAX和AI，以此達(dá)到沉浸式的體驗(yàn)，這種系統(tǒng)給觀眾帶來的實(shí)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(shù)拍攝的傳統(tǒng)2D電影，同時(shí)運(yùn)用聲音蒙太奇來給觀眾帶來第一人稱視角的體驗(yàn)。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(huán)境聲、槍聲、海灘環(huán)境聲、飛機(jī)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(gè)影片的滴答聲。這種科技所帶來的浸入式體驗(yàn)背后的敘事結(jié)構(gòu)依附于電影的劇情，而非人為創(chuàng)造。

3.2 展示空間場景設(shè)計(jì)

展示的本質(zhì)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(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在傳統(tǒng)的展示設(shè)計(jì)中，大部分設(shè)計(jì)只能起到被動(dòng)的傳播作用，缺少與受眾的互動(dòng)，而現(xiàn)今的浸入式體驗(yàn)設(shè)計(jì)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(huì)沙特館的巨幕影院(圖1)[40]，便通過強(qiáng)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(jié)和創(chuàng)造性。除了大型的展覽，也有很多小型裝置藝術(shù)開始使用不利用多媒體技術(shù)的浸入式體驗(yàn)，比如卡斯特2006—2007年在泰特當(dāng)代美術(shù)館展示的作品《實(shí)驗(yàn)場地》，該裝置利用類似于旋轉(zhuǎn)滑梯的裝置，給予參與者失重的體驗(yàn)，這種裝置藝術(shù)的浸入式體驗(yàn)不僅讓人反思：技術(shù)是否是參與式體驗(yàn)的最重要因素？大部分學(xué)者認(rèn)為應(yīng)該注重技術(shù)與展示場景、建筑、景觀的互動(dòng)而非一味地展示技術(shù)，這與前文提到的敘事息息相關(guān)，所以設(shè)計(jì)師應(yīng)該注重場景的敘事結(jié)構(gòu)而非一味地堆砌技術(shù)[41]。

圖1 海世博會(huì)沙特館的巨幕影院

3.3 主題公園設(shè)計(jì)

主題公園是基于一個(gè)主題、由人創(chuàng)造的舞臺(tái)化的休閑娛樂活動(dòng)空間，如今最具代表性的主題公園要數(shù)美國的迪士尼樂園和環(huán)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?yōu)槭聦?shí)的場景[42]。隨著科技的發(fā)展，人們在主題樂園中的體驗(yàn)不再是簡單的參觀，更多的人們可以體驗(yàn)到電影中主角的生活。以美國洛杉磯環(huán)球影城為例，其中運(yùn)用到了RP 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，不僅可以模擬道路環(huán)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(huán)境如早晨、中午、黃昏、大霧、下雨、下雪等。另外，VRP 特有的高畫質(zhì)渲染技術(shù)也為三維數(shù)字汽車原型設(shè)計(jì)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(dòng)力學(xué)物理仿真技術(shù)和廣角立體顯示技術(shù)等來實(shí)現(xiàn)不同場景的模擬。而環(huán)球影城的成功之處在于將虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合，游客可以乘坐游覽車進(jìn)入到VRP技術(shù)所渲染的場景中體驗(yàn)，這使得原本冗長無趣的游覽過程充滿了情節(jié)。

圖2 虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)沉浸技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4 基于大數(shù)據(jù)下的設(shè)計(jì)——科技運(yùn)用與設(shè)計(jì)的關(guān)系

在18世紀(jì)之前，藝術(shù)與科學(xué)并沒有嚴(yán)格的分界線，那時(shí)候還并沒有出現(xiàn)設(shè)計(jì)這樣的職業(yè)，大部分的設(shè)計(jì)工作都由藝術(shù)家完成，那樣的年代出現(xiàn)了很多既是藝術(shù)家又是科學(xué)家的大師，比如達(dá)芬奇，與文藝復(fù)興的很多科學(xué)家一樣，他對幾何學(xué)、解剖、生物都有精而深的研究，他的素描手稿既是藝術(shù)品又是科學(xué)的記錄，在達(dá)芬奇的身上我們看到了藝術(shù)和科學(xué)的完美結(jié)合。18世紀(jì)法國大革命過后，西方社會(huì)制度的變化使得藝術(shù)和科學(xué)開始出現(xiàn)分界線，在這樣的時(shí)代里面，涌現(xiàn)出來的更多是專才，人們給他們冠以科學(xué)家、藝術(shù)家的稱號(hào)，而鮮少有文藝復(fù)興時(shí)期那樣的通才。在工業(yè)革命之后，包豪斯的出現(xiàn)和設(shè)計(jì)的職業(yè)化使得設(shè)計(jì)師這個(gè)職業(yè)開始登上歷史舞臺(tái)。包豪斯設(shè)計(jì)教育的改革使得設(shè)計(jì)和科學(xué)又重新融合到一起，德紹時(shí)期的包豪斯的設(shè)計(jì)教育體系現(xiàn)在依然被大多數(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科所沿用，科學(xué)和藝術(shù)似乎又開始進(jìn)行某種層面上的融合。

回到當(dāng)今的設(shè)計(jì)上來，越來越多的設(shè)計(jì)被日益發(fā)達(dá)的科技所影響，用電腦繪圖已經(jīng)成為當(dāng)代設(shè)計(jì)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(shù)據(jù)下的搜索功能給設(shè)計(jì)帶來更多的素材和靈感，科技使得沉浸式體驗(yàn)成為了可能，人們可以在某一個(gè)瞬間回到過去，體驗(yàn)以往只能靠想象實(shí)現(xiàn)的事情。比如2017年5月舉辦的數(shù)字圓明園展覽，運(yùn)用AR技術(shù)、數(shù)字掃描和點(diǎn)云處理等工作，向大家還原了一個(gè)真實(shí)的圓明園?？萍冀o設(shè)計(jì)帶來了多樣的呈現(xiàn)方式和表達(dá)方式，但同時(shí)也造成了新的問題：沉浸式體驗(yàn)給參觀者帶來了具有敘述性和感官刺激的體驗(yàn)過程，商家抓住這一點(diǎn)，將此作為一種商業(yè)手段而忽略了設(shè)計(jì)背后最為關(guān)鍵的精神層面的深度，于是出現(xiàn)了大多雷同的“網(wǎng)紅展”。牽強(qiáng)附會(huì)的展覽并沒能真實(shí)還原場景給消費(fèi)者帶來感官刺激，反而綁架了消費(fèi)者的感受。除此之外，基于算法的統(tǒng)計(jì)將一些設(shè)計(jì)帶到商家的眼前，于是在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)大量的雷同設(shè)計(jì)，商家們利用多巴胺的作用機(jī)制“設(shè)計(jì)”了消費(fèi)者的上癮，打開手機(jī)，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(shè)計(jì)不禁引起了筆者的反思：有多少的設(shè)計(jì)是基于算法量產(chǎn)的復(fù)制？在信息泄洪的大數(shù)據(jù)時(shí)代，在各種風(fēng)格元素隨意拼貼的年代，怎樣的設(shè)計(jì)才是好的？

總的來說，筆者認(rèn)為：在設(shè)計(jì)方案的形成過程中，社會(huì)因素是不可忽視的力量，設(shè)計(jì)的科學(xué)化不能掩蓋設(shè)計(jì)背后的社會(huì)力量，作為一個(gè)以人為主體的動(dòng)詞，人們應(yīng)該更多地關(guān)注設(shè)計(jì)背后的人，關(guān)注經(jīng)濟(jì)、政治、文化各種力量的制約?？萍伎梢越o我們帶來即時(shí)的感受，但我們不能讓數(shù)據(jù)蒙蔽雙眼，也不能讓技術(shù)蒙蔽人們想象的空間，敘事的主體永遠(yuǎn)是人而非科技。

5 結(jié)束語

總的來說，大部分學(xué)者的研究集中在對于具體場景設(shè)計(jì)的分析上，從中可以看出：大部分成功的浸入式設(shè)計(jì)在于其對背后隱喻的完美把握和對場景的適應(yīng)性。首先，好的設(shè)計(jì)需要擁有象征意義的敘述，盡管我們認(rèn)為沉浸是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的一個(gè)特性，但沉浸實(shí)際上是敘事的一個(gè)基本屬性，它比荷馬更早出現(xiàn)。所有美好的故事都能吸引我們進(jìn)入他們創(chuàng)造的虛擬世界。第二，身臨其境的信息空間不應(yīng)該僅僅是數(shù)據(jù)的展示，它應(yīng)該是人們行動(dòng)的地方，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該更關(guān)注作為主體的人本身而不是技術(shù)。

總之，從大部分學(xué)者的研究中可以看出：我們越來越多地接受虛擬空間，一個(gè)智能的空間也越來越可以代替人的視角。在進(jìn)行以大數(shù)據(jù)為背景下的第一人稱視角的設(shè)計(jì)時(shí)，我們的關(guān)注點(diǎn)不應(yīng)該在媒介上，而應(yīng)該在媒介與人的互動(dòng)和媒介要表現(xiàn)的敘事情節(jié)上，設(shè)計(jì)師在運(yùn)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的同時(shí)也應(yīng)該反思科學(xué)和設(shè)計(jì)的關(guān)系，而非一味地隨波逐流。