沉浸式設(shè)計體驗(yàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計中的應(yīng)用

摘 要：文章通過分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的現(xiàn)狀，研究沉浸式虛擬設(shè)計體驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)，對比平面的設(shè)計與虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計的用戶體驗(yàn)差異，分析虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計和平面設(shè)計的異同，研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中沉浸式設(shè)計的未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計;沉浸感;沉浸式設(shè)計;體驗(yàn)

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，我們已經(jīng)可以在現(xiàn)實(shí)生活中聽到、看到各種獨(dú)特的視聽體驗(yàn)場景，比如游樂場虛擬場景體驗(yàn)、全息舞臺效果等。這些場景都是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最新應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種全新的視聽技術(shù)，它的特點(diǎn)是可以在視覺、聽覺、體感等方面為用戶帶來全新的體驗(yàn)，給人帶來全新的視聽環(huán)境，增加體驗(yàn)的沉浸感，優(yōu)化體驗(yàn)效果。本文旨在通過分析虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計和平面設(shè)計中的體驗(yàn)，尋找不同設(shè)計方式之間的差異化表現(xiàn)。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計的現(xiàn)狀

人類科技的發(fā)展歷程，其實(shí)就是對自身需求不斷完善的過程。科技的發(fā)展和應(yīng)用，根本目的是不斷滿足人們的生活需求和精神需求，其中精神需求尤為重要。精神需求的滿足，很大程度上依賴于視聽科技的發(fā)展。

歷史上每一次科學(xué)的進(jìn)步，都可以讓人類更接近未來[1]。電腦軟件設(shè)計和打印機(jī)的發(fā)明，讓傳統(tǒng)的手繪廣告的方法成為了歷史;電視機(jī)、投影儀的出現(xiàn)，意味著人類可以通過影像來了解編輯好的故事、事件并與之產(chǎn)生共鳴。我們的顯示器擁有越來越高的屏幕分辨率，盡管我們現(xiàn)在還不能像科幻電影中一樣，憑借設(shè)備把自己送進(jìn)和現(xiàn)實(shí)世界沒有差別的虛擬世界中，但是數(shù)字媒體技術(shù)依然能帶來更多真實(shí)的體驗(yàn)。但是，人們并不滿足于一成不變的信息獲取方式，還在不斷尋求更加便捷且使人記憶深刻的視聽體驗(yàn)。并且希望增強(qiáng)體驗(yàn)中的參與性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就此應(yīng)運(yùn)而生。

實(shí)際上，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一個成套的系統(tǒng)，它是經(jīng)由多重技術(shù)集合產(chǎn)生的，其中包括建模技術(shù)、動態(tài)反饋技術(shù)和傳感技術(shù)等，由計算機(jī)產(chǎn)生具有沉浸感的虛擬環(huán)境[2]。人們正在被越來越多的虛擬技術(shù)包圍，像電視之類的高清顯示裝置，環(huán)繞立體聲系統(tǒng)，虛擬拍照角度，結(jié)合了聲音視頻文本等的多媒體通信系統(tǒng)，以及數(shù)字化立體投影儀。跟蹤設(shè)備的使用讓數(shù)字媒體對用戶的身體動作有了更多的回應(yīng)，制造出更具沉浸性的體驗(yàn)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計中沉浸式設(shè)計體驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三大特征是沉浸、交互和仿真[3]。所謂沉浸感其實(shí)也就是在虛擬環(huán)境中的投入感。沉浸感代表人們對虛擬環(huán)境的投入程度。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計的視覺系統(tǒng)設(shè)計

虛擬現(xiàn)實(shí)通常被認(rèn)為是利用計算機(jī)對現(xiàn)實(shí)場景進(jìn)行模擬，從而使得廣大的參與者能夠感受到與真實(shí)場景一致的畫面。但沉浸式體驗(yàn)效果的實(shí)現(xiàn)，并不僅僅依賴于硬件設(shè)備，還依賴于人的視覺認(rèn)知。同時，其采用專門的軟件來輔助設(shè)計效果的實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，所謂的三維立體空間，就是通過在二維空間的基礎(chǔ)上改變長、寬、高比例，使人們產(chǎn)生錯覺來實(shí)現(xiàn)的。

我們經(jīng)常把幻覺當(dāng)成真實(shí)。假如場景中存在兩條一樣的線，根據(jù)線條的位置不同，人們會自動調(diào)整視覺的前后關(guān)系，產(chǎn)生透視感。因此，場景設(shè)計者常常利用長寬或形狀的錯覺來設(shè)計場景，從一個移動的光點(diǎn)到一個符號化的景觀世界，讓我們產(chǎn)生立體感，空間也由此產(chǎn)生。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計中沉浸式設(shè)計的具體操作

在進(jìn)行平面設(shè)計時，影響設(shè)計師發(fā)揮的因素首先是設(shè)計體驗(yàn)差。如畫草圖時不能直觀地查看設(shè)計完成的效果，需要構(gòu)圖、草圖、上色等一系列步驟才能得到最終效果，并且難以返回修改。虛擬設(shè)計則可以在空間中自由修改作品。另一個影響因素是操作體驗(yàn)差。設(shè)計師一般是通過鍵盤、鼠標(biāo)等外接設(shè)備實(shí)現(xiàn)設(shè)計的，這些設(shè)備在操作過程中往往不能精確捕捉設(shè)計師的動作，存在著一定的延遲或誤差。而虛擬設(shè)計往往是通過手勢就可以完成的。虛擬設(shè)計的理念，其實(shí)就是運(yùn)用現(xiàn)今急速發(fā)展的視聽科技來輔助設(shè)計師進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作，從而得到更好的設(shè)計效果。

正如平面繪畫一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)中的繪畫也是通過專用的軟件實(shí)現(xiàn)的。目前比較常用的有來自Google的Tilt Brush等。

在軟件中，設(shè)計師面對的是一個完全不同的浩瀚星空。這是一個全新的虛擬空間。在這個空間中存在著與之前不同的縱深感、立體感，這種感覺是在平面二維空間中無法表現(xiàn)出來的。紙張的限制已經(jīng)不復(fù)存在，因而給了設(shè)計師更大的發(fā)揮空間。

在這個空間中，我們需要做的只有一件事情——創(chuàng)造。之前在平面設(shè)計軟件中的工具欄現(xiàn)在出現(xiàn)在設(shè)計師的左手上，我們可以通過手把相應(yīng)的工具拖拽出來在空間中進(jìn)行繪制（你可以把它理解為虛擬現(xiàn)實(shí)版本的Photoshop）。這并非游戲或是體驗(yàn)場景，通過使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的兩個手柄來進(jìn)行作畫。在這里左手的手柄會變?yōu)榱⒎襟w畫板工具箱，有多種畫筆樣式、調(diào)色盤以及設(shè)置等功能可供選擇，通過手柄的圓形觸控區(qū)域來滑動操作;右手的手柄則是變?yōu)榱水嫻P，按壓手柄背后的按鈕即可在工具箱中選取想要的內(nèi)容，值得一提的是，創(chuàng)作的圖形是漂浮在空中的，設(shè)計師不僅能夠畫出圖案，甚至還可以漫步其中。

首先讓測試者在電腦上進(jìn)行繪圖，然后在虛擬現(xiàn)實(shí)中繪圖，通過測試者的反饋，我們可以看到，平面設(shè)計操作的響應(yīng)時間和虛擬設(shè)計相差不大，繪制精度虛擬繪畫略高，而設(shè)計時的沉浸感體驗(yàn)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過平面設(shè)計的方式。

在設(shè)計的過程中，設(shè)計師能夠突破傳統(tǒng)屏幕的限制，在全新的空間中隨意構(gòu)建角色，并且能夠用最自由的方式捕捉每一根線條，塑造每一個形狀，這可以大大激發(fā)設(shè)計師的想象力和創(chuàng)造力。虛擬現(xiàn)實(shí)繪畫技術(shù)在其他領(lǐng)域如動畫創(chuàng)作或特效構(gòu)建方面擁有極大的潛力，甚至在可以預(yù)見到的未來，有可能改變動畫和電影的呈現(xiàn)方式。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計中沉浸式設(shè)計面臨的問題

任何新技術(shù)的發(fā)展、普及都需要一定過程，沉浸式設(shè)計體驗(yàn)雖然有著光明的前景，但目前還存在著一些需要解決的問題。首先，對人來說，新技術(shù)的接受與普及需要一個過程。改變?nèi)藗兪褂昧?xí)慣是一個長期的、潛移默化的過程。人們已經(jīng)習(xí)慣對著電腦打字、設(shè)計，并用鼠標(biāo)完成幾乎所有的操作，因而會對戴著頭盔等虛擬設(shè)備進(jìn)行工作有一定的抵觸感。并且虛擬設(shè)計的方式是隔空操作，培養(yǎng)全新的操作習(xí)慣也需要一定的適應(yīng)過程。由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，人們在戴頭盔的同時，在腦后拖著一根連接電腦的線纜，也是一個讓人頭疼的問題。同時，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備也對空間、場地有一定的要求。

四、結(jié)語

基于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計和平面設(shè)計的體驗(yàn)對比，可以得出虛擬設(shè)計的沉浸感和設(shè)計體驗(yàn)超出平面設(shè)計的結(jié)論，因此，可以說虛擬設(shè)計是未來的發(fā)展趨勢。在不遠(yuǎn)的未來，我們也許可以將大部分時間花費(fèi)在虛擬世界中。我們正站在新世界的轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，如果虛擬這個詞可以等同于在網(wǎng)上，那么世界上三分之一的人已經(jīng)在虛擬世界里生活了。打動心靈曾經(jīng)依靠基于視覺的想象，如今則依靠全方位、訴諸感官的浸入式體驗(yàn)。實(shí)際上，和真實(shí)世界相比，可能許多人寧可選擇虛擬世界。想想看，只需要按一下按鈕，就可以進(jìn)入一個全新世界，這個世界可以按照你的想象自由塑造，你可以隨意調(diào)整自己的身高、外貌、服裝，徜徉在現(xiàn)實(shí)中不可能出現(xiàn)的美景中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一扇全新的大門，推開這扇門，也許我們面對的是一個全新的世界。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙蔚，段紅.虛擬現(xiàn)實(shí)軟件研究[J].計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2012（2）：229-233.

作者簡介：

畢海波，鄭州成功商學(xué)院副教授。研究方向：多媒體設(shè)計、視覺傳達(dá)設(shè)計。