虛擬現(xiàn)實的早期藝術(shù)史根源及其意義

（浙江大學(xué)人文學(xué)院藝術(shù)學(xué)系 310013）

作為二十世紀人機多媒體界面技術(shù)的新高峰，虛擬現(xiàn)實是當下的重點和熱點議題。它提供了一個具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）的虛擬數(shù)字多媒體環(huán)境，讓用戶以更直觀、更自然、更簡便的操控方式，去獲得更豐富、更多態(tài)、更實時的數(shù)據(jù)資源。1由于虛擬現(xiàn)實在技術(shù)層面上與計算機緊密相關(guān)，人們往往過于強調(diào)它與信息技術(shù)的關(guān)聯(lián)，而有意無意忽略了它的藝術(shù)根源，例如重要論著2就沒有涉及藝術(shù)史中與虛擬現(xiàn)實有關(guān)的成果。實際上，作為一種先進的多媒體綜合表現(xiàn)手法，虛擬現(xiàn)實本身就屬于人類藝術(shù)創(chuàng)造長鏈中的重要一環(huán)，完全可以視之為整個藝術(shù)史的有機組成部分之一。

以此視角，確有必要通過梳理具體的藝術(shù)史史實，進一步明確虛擬現(xiàn)實的藝術(shù)之源，并為當代虛擬現(xiàn)實的發(fā)展提供導(dǎo)引和借鑒。當代的種種虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實際上是這種精神在新工具、新技術(shù)下的新表現(xiàn)。因此，必須從藝術(shù)史的角度對之給予關(guān)注和考量，才能更好地理解虛擬現(xiàn)實和進行虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的各類研發(fā)工作。由上述虛擬現(xiàn)實諸特性可以得知，虛擬現(xiàn)實的產(chǎn)生與發(fā)展，主要是來自于兩股力量的推動：如何獲得更好的感官沉浸體驗，以及如何獲得更好的交互效果。縱觀藝術(shù)史，雖然其中大多數(shù)藝術(shù)作品屬于靜態(tài)范疇，但藝術(shù)家對沉浸性和交互性的探索依然隱隱可見，并貫穿于千百年人類的藝術(shù)追求之中。這些散落在藝術(shù)長河中的點點珠璣，若以虛擬現(xiàn)實之線連接起來，就能呈現(xiàn)出其形態(tài)和脈絡(luò)。本文將從不同的歷史時期出發(fā)，對重要的作品和事件進行梳理，并具體指出它們對于虛擬現(xiàn)實研發(fā)的借鑒意義和價值。只有把握了整個歷史脈絡(luò)，才有可能推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進一步發(fā)展。

一、古典藝術(shù)中的虛擬現(xiàn)實萌芽

人類對虛擬現(xiàn)實的探索很早就開始了。一方面，在漫長而持續(xù)演進的中國藝術(shù)史中，尤其是在建造及器物領(lǐng)域，均有許多偉大的創(chuàng)造與虛擬現(xiàn)實的特性遙相呼應(yīng)。以盛行于秦漢時期的畫像石畫像磚為例，其平面上可以具備數(shù)層空間關(guān)系，透視觀與西方傳統(tǒng)截然不同。如鳳翔出土的秦代宴享畫像磚，畫面分六層。其豐富的層次彼此關(guān)聯(lián)，依事件、時間或空間多重主線鋪陳渲染，構(gòu)造出極富表現(xiàn)力的虛擬錯覺場景，與現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實技術(shù)所追求的境界毫無二致。另外，敦煌洞窟中氣勢宏偉的近似環(huán)繞三百六十度的全景壁畫《西方凈土變》等，展現(xiàn)了令人震驚的沉浸式效果。藝術(shù)家為了使朝拜者獲得沉浸感，采用了散點透視等表現(xiàn)方法，創(chuàng)造了生動的圖像表達方式。此外，類似宋代《清明上河圖》等中國畫，也采用與西方焦點透視相映成趣的散點或多點透視，營造出“咫尺千里”的效果，從單張紙面躍然而出全方位景象，構(gòu)成引人入勝的視覺虛擬系統(tǒng)，充分表現(xiàn)了中國古代藝術(shù)家對虛擬現(xiàn)實和臨場感的追求。凡此種種，無不值得學(xué)習與借鑒。

另一方面，在西方，古羅馬時期的壁畫就屬于以視錯覺來營造沉浸式體驗的藝術(shù)作品，它們的一個共同特點就是畫面的空間外延感極其強烈，觀者不知不覺地被吸引到整個畫面之中，進入一個人為虛構(gòu)的幻覺世界。換而言之，這些壁畫的目的在于消除觀者和圖像的物理實體之間的關(guān)聯(lián)。值得強調(diào)的是，為了實現(xiàn)上述目地，這些壁畫首次采取了一種在后世被不厭其煩地重復(fù)使用的技巧——它們的部分畫面內(nèi)容延伸到了建筑物的某些實體部件上，如墩座、橫梁等，這樣一來，物理世界和虛擬世界即可在邊界處實現(xiàn)無縫交融，不會給觀者以突兀之感。現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實技術(shù)也在有意無意之間，大量采用了這樣的手法?？紤]到這些壁畫距今已2000余年，這不能不令人感到驚訝。還有一些同樣具有視錯覺特性的釉磚壁畫也值得重視。與壁畫不同，它的視錯覺效果類似于下文將提到的全景畫，自身構(gòu)成一個完整的視覺虛擬系統(tǒng)，與周遭物理實體相互隔離。這實際上正與流行的立方體（CUBE）類虛擬現(xiàn)實場景不謀而合。3

哪怕在中世紀的歐洲，虛擬現(xiàn)實藝術(shù)都得到了一定的發(fā)展。當代學(xué)者早已認同，中世紀絕非一無是處的“黑暗時代”，仍有許多文化藝術(shù)創(chuàng)造值得銘記，其中就包括可謂視錯覺整體空間的最早實例的牡鹿之房（1343年），其中引人注目的360度全景壁畫，出色地展現(xiàn)了十足的沉浸式效果。藝術(shù)家為了獲得空間深度感，甚至“搶在文藝復(fù)興之前”業(yè)已描繪出粗陋但仍可識別的透視關(guān)系。

文藝復(fù)興時期臻于完備的透視可謂虛擬現(xiàn)實藝術(shù)發(fā)展過程中最關(guān)鍵的轉(zhuǎn)捩點。例如米開朗基羅的西斯廷天頂畫不僅人物形象極為精致細膩，它的多焦點透視空間也非常特別：既充分考慮了當時最先進的透視科學(xué)知識，卻又不失藝術(shù)意味。例如其描繪創(chuàng)世紀的人物形象比真人大一倍，位于天頂中央，而處在邊緣的大洪水中的人物又非常小，僅有真人的五分之一。雖然這樣的比例在平面上是不正確的，但當其投射到圓周上，便得到了真實的遠近關(guān)系，而且很好地烘托了主題和副題。當觀者站在地面大廳中央往上看時，就得到了一種震撼而又真實的視錯覺效應(yīng)。

總體而言，限于當時的裝備和工具，以及藝術(shù)家的藝術(shù)意識，在近現(xiàn)代之前，還是很少能在藝術(shù)作品中看到交互性因素。但是，古典藝術(shù)已經(jīng)提供的足夠的積累，以及透視法這一看似簡單但卻堪稱偉大的技術(shù)，人類在制造真正的虛擬現(xiàn)實場景之路上，可算是收獲頗豐，只待繼續(xù)前行了。

二、十七至十九世紀藝術(shù)中的虛擬現(xiàn)實

時至十七世紀，例如安德烈·波佐在羅馬圣依納爵堂中殿天花板上繪制的壁畫等巴洛克藝術(shù)作品以其強烈的動態(tài)感和視錯覺效果，賦予了藝術(shù)作品更多的虛擬氣息。與西斯廷天頂畫類似，其構(gòu)造手段實際上就是利用了物理空間的距離感來產(chǎn)生某種視錯覺空間，很容易產(chǎn)生戲劇效果，被稱為“亂真之作”。這種原理不僅被繼續(xù)沿用于壁畫中，更是滲透到歌劇舞臺設(shè)計等方面。因為舞臺所用的道具，以及舞臺本身，可以作為一種有效的三維立體媒介手段，去進一步地同化觀者自身與外部世界的關(guān)聯(lián)。當時的舞臺設(shè)計都帶有強烈的視錯覺意味，以至于演員都成為了道具的一部分。在戲劇觀眾看來，座席和舞臺不再有明確的界限，目之所及都是舞臺設(shè)計師精心構(gòu)筑的幻覺空間。

總而言之，在數(shù)字時代之前，虛擬藝術(shù)的主流當屬空間視錯覺繪畫，它最為成熟，受眾也最多。到了十八和十九世紀，空間視錯覺繪畫迎來了它的高峰：全景圖（Panorama）。全景圖是一種廣角圖，旨在以一個畫面表現(xiàn)某一場景的大角度景觀（區(qū)別于人類的日常視角）。天頂畫和天井畫也算是全景圖的一種，可謂是全景圖的先驅(qū)。一般來說，近代的全景圖其特點在于從數(shù)學(xué)上給出了一套更為精確的繪制方法，以及脫離傳統(tǒng)的美術(shù)領(lǐng)域，大量應(yīng)用于展覽、教育、商業(yè)宣傳甚至室內(nèi)裝潢等領(lǐng)域。1792年，愛爾蘭畫家羅伯特·巴克首次使用全景圖這個術(shù)語來形容他在倫敦展出的巨幅畫作。他專門發(fā)明了一種儀器，可以產(chǎn)生精確的球形投影，在一個半球面上描繪出整個城市的景觀。這種方式遠遠超越了一般繪畫的局限性，在軍事、工程、科學(xué)、教育等諸多領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用價值，為虛擬現(xiàn)實藝術(shù)突破純粹觀賞性用途奠定了基礎(chǔ)。人們第一次認識到，帶有沉浸體驗的視錯覺場景，完全可以在經(jīng)濟和工程等實用領(lǐng)域發(fā)揮作用，這實際上指出了虛擬現(xiàn)實日后的發(fā)展道路。4

由于繪制和展現(xiàn)全景圖都需要并依賴于技術(shù)上的革新和突破，這意味著在虛擬藝術(shù)領(lǐng)域，技術(shù)不再是所謂的形而下之器，而是其發(fā)展之根。得益于十八、十九世紀科學(xué)思潮的推動，虛擬藝術(shù)家們積極地、主動地將前沿技術(shù)與虛擬藝術(shù)相結(jié)合，這一切都將在二十世紀淋漓盡致地展現(xiàn)出來，而由先進的技術(shù)工具帶來的交互性因素，也將萌芽。

三、早期虛擬藝術(shù)的意義和價值

沒有任何一種人類造物是無源之水，這在強調(diào)技藝傳承的視覺藝術(shù)領(lǐng)域更顯當然。創(chuàng)造具備沉浸體驗感覺的視錯覺空間，這并非計算機時代的全新論題，而是早有其根源，深植于人類藝術(shù)長河之中。從其本質(zhì)而論，這可以說是人類的創(chuàng)造天性之一：不愿被束縛在物理實體世界中，而是希望通過自己的智慧和雙手，構(gòu)造出更匹配自己精神追求的另一個虛擬世界。當代的種種虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實際上正是這種精神在新工具、新技術(shù)下的新表現(xiàn)。當然，它反過來也能作為又一種工具，為其他的人類生活命題服務(wù)。5以這種視角，確實有必要通過梳理具體的藝術(shù)史史實，進一步明確虛擬現(xiàn)實的藝術(shù)之源，并為當代虛擬現(xiàn)實的發(fā)展提供教導(dǎo)和借鑒。古人通過藝術(shù)智慧創(chuàng)造出有沉浸感的虛擬空間之史實，雖不可能與當今基于計算機技術(shù)的虛擬現(xiàn)實比肩，但同樣能反映古代人類對虛擬現(xiàn)實的成功追求，這是必由之路。本文認為，有三點需要引起所有虛擬現(xiàn)實工作者的關(guān)注：

其一，重視人類視覺體驗過程中的錯覺原理。隨著計算機硬件性能越來越高，研發(fā)人員往往傾向于一味追求“擬真再現(xiàn)”，以為越逼真，才越有沉浸感，將逼真視為虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品的最重要的評價指標。但實際上，這種思路或許在科研、工程等相關(guān)領(lǐng)域有其合理性，但如果虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是應(yīng)用于傳媒、娛樂等領(lǐng)域，這種做法并未觸及到問題的核心。人的眼睛雖說是一套非常精密的儀器，但其實非常容易欺騙。善于利用人的這些視知覺特點以及視覺心理學(xué)，古典藝術(shù)也能有很好的虛擬效果，而且更能帶來另一種體驗。由于并不是對現(xiàn)實的精確擬真，所得結(jié)果反而有著非同一般的想象性和藝術(shù)感。

其二，重視虛擬場景的藝術(shù)性。通過分析一些藝術(shù)作品就可以發(fā)現(xiàn)，虛擬場景的表現(xiàn)不一定要靠逼真取勝，人為的藝術(shù)化后期風格也能獲得觀眾的認可和贊譽。6實際上，人的思維和感受是非常多元的，要獲得良好的沉浸性虛擬體驗，不一定要求這個虛擬環(huán)境與現(xiàn)實一致。只要措施得當，與現(xiàn)實大相徑庭的、甚至是反現(xiàn)實的場景，一樣能為虛擬現(xiàn)實所用。在這里，有必要突破“虛擬現(xiàn)實”這個術(shù)語中的“現(xiàn)實”二字的本來含義。此處的“現(xiàn)實”，應(yīng)當是指“再現(xiàn)的或表現(xiàn)的、可吸引人沉浸于其中的現(xiàn)實”，其實這也是虛擬現(xiàn)實三個特點中“想象性”的真正內(nèi)涵。

其三，重視虛擬場景的交互性。如果說古典藝術(shù)作品中有什么缺憾是亟待當代科技來彌補的，那么交互性必是其中之一。交互性和沉浸性是相輔相成的，如果虛擬世界不僅僅可以被觀賞，還可以通過操控形成有效的視覺、觸覺或其他直覺反饋，那么它的沉浸性程度必將大增。當代各種交互技術(shù)和工具，依然普遍存在穿戴不便、互動程度貧乏等缺點，當然相比起古典虛擬藝術(shù)已是跨越式的進步，但依然有非常大的增改空間。上文提及，十六世紀文藝復(fù)興時期，透視法為虛擬藝術(shù)的沉浸性奠定了標志性的基石，那么在當代，數(shù)字技術(shù)也有希望為虛擬藝術(shù)的交互性作出應(yīng)有的貢獻。

人類的任何技術(shù)進步都不是空中樓閣，虛擬現(xiàn)實也是如此，只有把握了整個歷史脈絡(luò)，才有可能推動虛擬現(xiàn)實的進一步發(fā)展。借鑒了藝術(shù)史中前人的相關(guān)貢獻，虛擬現(xiàn)實必能發(fā)展的更好。

注釋：

1.周紅軍，王選科.虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)概述[J].航空計算技術(shù)，2005，35（1）： 114-116.

2.GRADY S M.Virtual reality： Simulating and enhancing the world with computers[M].Facts on File，2003.

3.SUTCLIFFE A.Multimedia and Virtual Reality： Designing Usable Multisensory User Interfaces[M].Lawrence Erlbaum，2003.

4.漆馳，鄭國勤，孫家廣.一個基于全景圖的虛擬環(huán)境漫游系統(tǒng)[J].計算機工程與應(yīng)用，2001，37（15）： 138-141.

5.GRAU O.Virtual art： From illusion to immersion[M].Cambridge，Massachusetts： MIT Press，2003.

6.陳汗青，季濤頻.虛擬現(xiàn)實與視景仿真的審美體驗[J].裝飾，2004（9）： 22-23.