數(shù)字媒體技術影響下博覽建筑中沉浸式展覽空間的設計策略

方佶偲

目前沉浸式設計在我國涉及多個產業(yè)和業(yè)態(tài)，幻境在2019年12月發(fā)布的《幻境·2020中國沉浸產業(yè)發(fā)展白皮書》中提到截至2019年中國沉浸產業(yè)總產值達48.2億人民幣，當下似乎進入一個“萬物沉浸”時代[1]。在這個時代背景下，作為教育傳播以及文化交流的場所，博覽建筑與觀眾間的關系進入了新的階段，沉浸式展覽作為科技與藝術融合的時代產物,由最初通過聲、光、電等元素所營造出“虛擬現(xiàn)實”（Virtual Reality）的場景，逐漸轉變?yōu)槔枚喾N媒體技術手段打造傳統(tǒng)“觀看模式”到現(xiàn)代“體驗模式”的轉變。通過獨特的沉浸表現(xiàn)形式將人、時間空間、主題場景等融合在一起，符合當下數(shù)字化時代發(fā)展要求，向觀者傳遞信息的同時產生沉浸式體驗，是博覽建筑展覽未來發(fā)展中需要思考的問題。

1 沉浸式展覽概述

1.1 沉浸理論

沉浸理論于20世紀70年代被美國心理學家米哈里·契克森米哈提出，也被稱作“心流理論（flow theory）”[2]。契克森米哈認為，人如果處于非常專注的狀態(tài)下，意識會進入一種高度集中的狀態(tài)，這種狀態(tài)也就是所謂的沉浸。換句話說，沉浸是讓人全神貫注于當前情境，過濾周遭所有不相關的感知而進入到的一種心理狀態(tài)[3]。

沉浸理論在新媒體技術高速發(fā)展的影響下已經逐步應用于人機交互領域，伴隨沉浸式體驗的備受關注，將科技和藝術結合的展覽形式成為了熱點，沉浸式互動影像就此在藝術創(chuàng)作中被更多地運用。通過利用媒體技術來達到虛擬現(xiàn)實的效果，產生一個交互性和沉浸感較強的三維虛擬世界，使大眾在虛擬環(huán)境當中產生身臨其境的沉浸式體驗。因此可以將沉浸式體驗理解為包含豐富的感官體驗和認知體驗的展示活動，同時滿足這兩點才能創(chuàng)造出沉浸式體驗效果。

1.2 沉浸式展覽的發(fā)展

近幾十年來，沉浸式展覽的發(fā)展可以概括為三個時期。在技術發(fā)展尚未成熟的傳統(tǒng)媒介時期，沉浸式展覽緣起于人類早期的洞窟壁畫，例如我國敦煌洞窟中的《觀無量經壽變》壁畫，技師通過全景透視的繪畫手段營造出了具有沉浸式的畫面效果。而后誕生的傳統(tǒng)繪畫以及文藝復興壁畫都屬于這個時期，當時人們所追求的沉浸式體驗是通過將自身的想象與審美通過繪畫形式表達[4]。如十七世紀巴洛克風格的圣彼得大教堂（圖1），教堂中鑲嵌的彩色玻璃窗戶、矗立的圣像，以及唱詩班詠唱的圣詠，都是為了讓教徒沉浸其中感受被帶入天國的幻境手段[5]。自20世紀60年代，極少主義開始對藝術品的空間進行劇場化的改造，以此創(chuàng)造劇場化的空間給與觀眾不同的藝術體驗。例如美國理查德·塞拉的作品“Snake”（圖2），通過三塊彎曲的長條鋼板以一種意想不到的方式隨著觀眾的走進和環(huán)繞而變化，仿佛行走于“銅墻鐵壁”之中，人在震撼之余感到暈眩與敬畏[6]。

圖1 圣彼得大教堂

圖2 作品“Snake”

第二時期為混媒介時期（film based art&kinetic art），起源于20世紀80年代，數(shù)字化的信息交流技術開始大規(guī)模地滲透到展覽空間中，視頻藝術的展覽形式、裝置藝術、聲像結合的沉浸體驗等各種科技媒體與觀眾互動的展示形式得到推廣，東西方藝術走向從二維到三維到交互到多感官表現(xiàn)[7]，藝術的劇場化被進一步加強，展覽空間作為觀眾與藝術作品之間的“溝通紐帶“，觀展不再是靜態(tài)的觀察一件藝術品而是大眾進入到展覽空間中與之互動[8]。盧米埃爾兄弟于1895年在法國拍攝的《開進喬塔站的火車》是第一部向大眾放映的三維電影（圖3），影片通過復制日常生活場景使觀眾能夠沉浸于火車逼近的場景中，給觀眾帶來身臨其境的視覺沖擊及體驗[9]。

圖3 《開進喬塔站的火車》

此后，伴隨數(shù)字媒體時代（art which uses digital tools）的到來，數(shù)字媒體技術與藝術精神得到了高度整合，計算機虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality）更是打破現(xiàn)實空間與虛擬空間的邊界，交互藝術、虛擬藝術所帶來的沉浸性、想象性、交互性以及智能性，給創(chuàng)作者利用新技術創(chuàng)造新的交互體驗提供了可能[10]。不同于其他藝術表現(xiàn)形式，沉浸式展覽形式并不局限于某一特定空間，而是可以將室內外空間進行串聯(lián)，基于這種空間情境，交互可以發(fā)生在人與人、人與藝術作品、人與機器或是機器與機器之間[11]，這也是沉浸式展覽成為當下文化建筑中重要發(fā)展趨勢的原因。如微軟在2015年發(fā)布的HoloLens全息眼鏡（圖4），該眼鏡具有全息影像、虛擬環(huán)境以及增強現(xiàn)實等功能，為體驗者帶來逼真的沉浸式體驗，這種體驗可以為人們最大程度上擺脫虛擬現(xiàn)實設備的干擾。

圖4 HoloLens全息眼鏡

1.3 數(shù)字媒體在沉浸式展覽中的技術支撐

數(shù)字媒體技術的進步促使沉浸式傳播成為新的研究焦點，通過虛擬現(xiàn)實的方法，以情景化、參與互動的方式讓觀眾進行視聽體驗成為目前比較普遍的沉浸式展覽模式。美國的Ivan sutherland在1965年發(fā)表的論文“Ultimate Display”中提出把顯示屏通過聲音和觸覺實現(xiàn)交互能力，從而促進沉浸感，由此開創(chuàng)了研究虛擬現(xiàn)實的先河，直至90年代，國際上掀起VR技術熱潮。目前VR、AR、MR都是新媒體技術表現(xiàn)形式，這些沉浸式技術將現(xiàn)實世界和虛擬現(xiàn)實場景進行疊加，豐富現(xiàn)實世界，營造身臨其境的體驗感，增強虛擬與現(xiàn)實之間的互動交流[12]。例如利用動作捕捉設備、深度相機等裝置實時獲取用戶的身體動態(tài)信息，從而實現(xiàn)更接近人真實動作的動態(tài)交互[13]，從而打破展品展具等視覺限制和突破空間限制。

沉浸式展覽將新媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術、全息投影等技術手段與傳統(tǒng)展示相結合，打破原有靜態(tài)展示形式，展示空間動起來活起來，從“我看”到“我要看”的被動灌輸轉為主動挖掘展示內容信息，加強自身思維創(chuàng)造力，并通過互動參與調動觀眾積極性，帶來全身心的沉浸感，使觀眾成為展示空間內容的重要組成部分[14]。從某種意義上來說，數(shù)字化技術的發(fā)展從一個側面推動了文化建筑中展示設計的革新。

2 數(shù)字媒體影響下博覽建筑中沉浸式展覽空間設計需求

2.1 互動體驗需求

在數(shù)字媒體技術發(fā)展的支撐下，傳統(tǒng)展覽與沉浸式展覽在文化建筑中的展覽對象、展覽核心、觀展方式、展覽模式上都出現(xiàn)了一定程度的改變（表1），觀展方式逐漸由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，設計重點從對空間、展品等“實物”的關注轉向對“人”的關注，強調觀眾與展覽之間的互動體驗。

表1 傳統(tǒng)展覽與沉浸式展覽對比

《設計的法則》一書中指出沉浸是讓觀眾置身于劇情事件豐富且多元化的信息情景之中，產生身臨其境的感受與對情景的思考[15]。沉浸式體驗在博覽建筑中的應用增加了展覽空間的豐富性和體驗性，一方面可以提升觀眾的體驗質量；另一方面還可以讓觀眾更為有效地理解展覽所要表達的內容，具有提升信息傳播的效果與文化內容的多元化等優(yōu)勢。因此，博覽建筑展示空間設計時應針對參觀者進行分析，空間應以人為本，圍繞觀眾情感與思想等方面體驗需求進行設計。

2.2 信息傳播需求

人類的發(fā)展是一個不斷的外界進行信息獲取、交換、理解的過程，通過各種外界信息來認知世界。伴隨時代進步，現(xiàn)代社會的信息種類繁多且內容豐富，因此需要為大眾提供有效獲取信息的空間，保證信息傳播的高效性。展覽的本質是觀眾與展品，觀眾與觀眾之間溝通互動的復雜活動，博覽建筑諸如博物館、美術館、展覽館等作為展示收藏以及保護人類與自然共同發(fā)展進程中積累物質文化財富的場所，對大眾的文化教育、意識培養(yǎng)及美學素質提升均起到了作用[16]，是傳播各式知識信息的重要場所。

傳統(tǒng)博覽建筑的展覽主要是依靠展品、圖文敘述等內容進行空間展示，展覽中的信息交流往往是單向的，大眾被動式接收信息，信息傳播效率低。而沉浸式展覽改變了信息的傳播方式和表達形式，以新鮮、有趣的藝術形式與內容吸引大批群眾前來觀覽，使得現(xiàn)代博覽建筑中的互動觀展方式、傳播媒介和展示技術均發(fā)生了改變，而這些改變使得博覽建筑中的信息傳遞由單向變?yōu)殡p向，強調信息傳播的有效性，這意味著建筑空間在設計時需要圍繞信息傳遞和接受兩方面考慮，展示空間需要其將承載的信息通過各種表現(xiàn)方法轉化為可以被觀眾接受與理解的語境。

2.3 情境設計需求

過去博覽建筑的展品布置多為靜態(tài)，觀眾一般只需要根據(jù)展廳標識駐足觀看，偶爾與同伴口頭上交流，展示方式單一。數(shù)字媒體時代的到來使得現(xiàn)代博覽建筑的展覽內容和展示方式向多元化發(fā)展，在沉浸式展覽空間設計中觀眾與展覽本身應是相輔相成的存在，觀眾作為展示空間中的重要角色，沉浸式展覽空間需要以其行為和情感需求作為核心要素進行設計。視覺聯(lián)想是人們認識世界的一種能力，通過這種能力可以將看似無關的場景與事物串聯(lián)起來，巧妙的情境設計不僅可以提升觀眾的沉浸體驗，還可以讓展覽空間更為靈活生動，因此展覽空間情境的設計也十分重要。通過情境的感染力構筑起觀眾與展覽之間的一座橋梁，一方面可以讓觀眾將自身經歷與情境所給與的故事情節(jié)產生共鳴，在有限的展覽空間感知抽象的表達；另一方面觀眾可以將個人情感轉移到情境中，賦予展覽空間新的生命，打破人與物之間的界限，引發(fā)情感共鳴與精神思考。

3 數(shù)字媒體影響下沉浸式展覽的博覽建筑空間設計策略

3.1 以人為本的建筑空間尺度劃分

空間是建構之中基于人際互動而產生的復雜流動體，這種流動的性質為設計師改造以及介入空間提供了基本前提[17]。數(shù)字媒體技術影響下，博覽建筑的沉浸式展示空間的設計重點從對空間、展品等“物質實體”的關注轉向“人”的關注，因而傳統(tǒng)的線性展示空間已無法滿足這樣的空間需求。

在空間中營造多感官的沉浸體驗對于觀眾理解展覽傳達核心內容以及提高展示空間的藝術品質有著重要作用。通常不同的感官所感知的尺度有所不同（表2），因此博覽建筑空間尺度劃分時需要考慮觀眾的感知尺度。

表2 參觀者不同感官的感知尺度

另外，隨著科技媒體的發(fā)展，觀眾在觀展中的感知逐漸從靜態(tài)轉向動態(tài)，建筑展示空間采用Visual Reality、Augmented Reality、立體顯示器等將現(xiàn)實與虛擬結合的技術為觀眾營造出逼真的視覺體驗感受，利用聲光互動裝置，將音樂和音效以輔助視覺沉浸的形式增強環(huán)境仿真情景；觸覺、嗅覺和其他感官沉浸則通過增設不同裝置讓觀眾沉浸多維信息的環(huán)境中，提升觀眾的情感參與，激發(fā)思維能力。因此博覽建筑在空間劃分時，需要考慮觀眾與數(shù)字媒體技術對空間的雙重影響。

首先，不同于傳統(tǒng)博覽建筑空間功能分明的劃分，由于媒體技術介入，博覽建筑中的空間使用功能不再有明顯區(qū)分，展示空間與內容更為多元化，展廳在展示展品的同時還需要為觀眾提供觀展、互動、討論以及休息等功能，營造多感官的氛圍體驗，因此在空間劃分時展示空間尺度應較大，不宜零碎，可根據(jù)不同需求靈活布置轉換合適用途，滿足展示空間功能多元化需求；其次，考慮聲、光、電的技術介入，在空間形態(tài)上多采用方形、圓形這種有利于聲音傳播與圖像展示的空間，使參觀者能夠獲得較好的聽覺感受；最后，由于觀眾與展品之間的交互模式從靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，展廳劃分時考慮人與物、人與人、物與物之間的互動交流，在觀眾最大活動范圍以內，考慮預留人群經過的通道空間以及展覽周圍觀賞討論空間以吸引更多人參與交互。如亞馬遜西雅圖總部The Spheres中的展示空間被設計成大跨度空間，結合全景高清顯示屏，同時所有的展品以及展架下方都裝有輪子，當有不同展覽或聚會活動的時候，可以根據(jù)需求改變空間功能（圖5）。

圖5 The Spheres的展示空間

3.2 數(shù)字媒體技術融入建筑空間界面

考慮到博覽建筑對于信息傳遞的雙向需求，建筑空間在設計時需要將數(shù)字媒體融入空間界面，創(chuàng)造具有沉浸互動的空間氛圍，吸引觀眾的參與，進而提升展覽承載信息傳播的有效性。首先由于數(shù)字媒體技術的發(fā)展，博覽建筑的空間圍合不需要再延續(xù)封閉的形式，建筑中的地面、天花、墻面等構件作為空間圍合的界面要素均借助數(shù)字媒體弱化甚至消除其空間圍護結構的功能而賦予信息展示與互動的功能，使觀眾可以從二維空間拓展至三維空間狀態(tài)，獲取更多界面信息。此外，建筑空間與空間之間還可以利用數(shù)字媒體使其具有連續(xù)性，如TeamLab團隊打造的無邊界美術館的展式空間中，蝴蝶小屋的蝴蝶蛹會在參觀者站在原地時出現(xiàn)在其手中，隨后破繭成蝶從腳下飛出，當參觀者把手放在墻壁上，手邊也會飛出蝴蝶，并且蝴蝶會飛離房間來到其他展覽空間，漫步于整個展覽空間與其他作品“融合”, 解放了展示空間的界面壁壘（圖6）。

圖6 《how it was.空間與歷史》展覽

3.3 博覽建筑空間物理環(huán)境設計

從沉浸式展覽角度出發(fā)，博覽建筑空間的物理環(huán)境設計主要從光環(huán)境與聲環(huán)境兩部分考慮。光環(huán)境設計方面，不同的光影效果以及色彩選擇可以營造出不同的空間氛圍，在數(shù)字媒體技術的影響下，博覽建筑空間中的燈光不但起到照明作用，更是可以通過設計讓“光”成為空間的一部分，營造沉浸式氛圍的同時有效傳遞信息。例如在格拉茨歷史博物館的關于奧地利施蒂利《how it was.空間與歷史》展覽中，如圖7所示整個展覽以灰色色調為展覽背景，營造出歷史的厚重感。設計師利用3D動影成像、光影疊加等技術將經過的墻面貫穿整個展覽，通過在地面上投射出不同城市的結構、建筑類型以及城市路網，使之成為建筑空間中的引導流線。

圖7 《how it was.空間與歷史》展覽

還有設計師索菲亞·海德曼和塞爾日·馬丁諾夫在斯德哥爾摩博物館設計的有關北極氣候變化的展覽中（圖8），整個空間中的背景光由象征冰塊的白色過渡到象征融水區(qū)的淺綠色與藍色，再變?yōu)橄笳鞅ㄈ诨笙笳骱Ｑ蟮纳钏{色，結合幻燈片、三維投影、船只等實物，營造出時代變遷下冰川變化的情境，富有節(jié)奏變化的墻體顏色搭配冷色的燈光將整個空間營造成了仿佛置身冰川中的感覺，引導大眾思考人類活動與保護環(huán)境之間的關系，進而更好地體會展覽想要傳達的核心。

圖8 斯德哥爾摩的北歐博物館展示空間

聲環(huán)境設計方面，隨著數(shù)字媒體與沉浸式概念體驗概念的介入，博覽建筑中的聲音不再停留于干癟的展品解說，而應通過設計手段將建筑空間、燈光以及聲音融為一體，使大眾產生特定的聯(lián)系與空間感受。例如在中國臺灣的臺中世界花卉發(fā)現(xiàn)館，通過設計在有限的空間將臺中大甲溪低至高海拔的寬闊地景“演繹”成為一件件作品，讓大眾理解地球生命共同體這一意義。設計師們將建筑空間的場地地勢設計為由低至高，抽象出出?？谥裂┥缴矫}的高度變化，在大尺度空間中結合鏡面裝置、LED光、三維投影技術、景觀實物等方式塑造出低海拔地區(qū)的濕地和中高海拔處的山脈、森林以及溪流的形貌，開闊的展式空間最大程度保證聲音傳遞，同時不同空間主題的聲音均根據(jù)不同的環(huán)境呈現(xiàn)，如100～500m的“水聲川流”中借助錐形玻璃裝置的敲擊聲音以及水流聲傳達水奔向母親之河大甲溪之意（圖9）。

圖9 臺中世界花卉發(fā)現(xiàn)館展示空間

結語

博覽建筑不僅是作為展覽的“空間容器”，更是被賦予了新功能與新使命，作為文化信息傳遞的公共教育平臺，如何更有效地進行文化傳播和知識普及是其未來發(fā)展的探索方向。隨著數(shù)字媒體技術的介入以及大眾日益高漲的情感需求，沉浸式展覽是對展式空間設計思路的新探索，一方面，通過數(shù)字媒體技術的介入，從視覺、聽覺、觸覺等方面提升大眾在觀展過程中的沉浸感，空間情景以及互動體驗的設計拉近了人與展覽的距離，增強大眾參與感與情感投入；另一方面，數(shù)字媒體技術改善了傳統(tǒng)的展陳形式，將過去平面、靜態(tài)的展陳變得更為豐富與立體，從而能夠引導大眾多視角探索藝術作品的文化信息，為文化藝術的推廣起到有效的助力。

資料來源：

圖1～2：https://image.baidu.com；

圖3～4：https://image.so.com；

圖5：http://grahambabaarchitects.com；

圖6：https://art.team-lab.cn；

圖7：：https://innocad.at；

圖8：https://museea.com；

圖9：http://www.cogitoimage.com；

表2：信息技術時代博物館體驗性空間設計研究。