基于HMD的VR影像特征及视觉体验研究

【摘 要】 VR影像与传统影像不同，它改变了受众被动的观看模式，让受众通过身临其境的体验融入故事，并成为影像的主体。VR技术不仅能与动画、游戏以及出版等行业融合， 而且在影视界受到极大关注。文章从虚拟现实（VR）与头戴式显示器（HMD）的概念和原理切入，阐述了VR影像的发展和特征，全面分析了脱离屏幕边界的VR影像的视觉体验，以期为VR影像的研究提供借鉴。

【关 键 词】HMD；VR；交互；视觉体验

【作者单位】朴美善，西安外国语大学艺术学院。

【中图分类号】G202 【文献标识码】A 【DOI】10.16491/j.cnki.cn45-1216/g2.2018.03.017

一、虚拟现实与VR影像概述

虚拟现实（VR）是通过数字技术制造虚拟环境，它将现实世界中无法体验的虚拟情景和假想空间营造得如同真实世界，并为受众提供视觉、听觉、触觉、嗅觉等多种感知体验。它创造了一种全新的三维视觉体验，受众要借助头戴式显示器和数据手套等工具才能感受仿真世界[1]。William R. Sherman提出，受众与虚拟现实相互作用是VR技术的核心，如果虚拟现实无法对受众动向做出及时反应，那么就不能视为虚拟现实。VR技术为受众带来了全新的视觉体验，目前已运用于多个领域并成为未来发展的新趋势。

虚拟现实看似是新颖的概念，实际上已经存在比较长的时间。比如1920年为军事目的开发使用的飞行模拟装置（link trainer）、1957年电影摄影师Morton Heilig研发的3D视频机器（Sensorama）等都是虚拟现实实践的初步尝试。计算机科学家伊凡·苏泽兰（Ivan Sutherland）为虚拟现实发展做出了巨大的贡献。1968年，他发表了关于头戴式显示器的构想，因此被称为虚拟现实之父。头戴式显示器简称HMD（a head mounted three dimensional display），其原理是通过两个小的阴极射线显像管（CRT），将影像覆盖受众视野，给受众营造三维立体观看环境[2]，受众在观看影像时，视线周围没有其他东西干扰，可以获得很强的沉浸感。研究发现，有70%的人感受到的现实感是由视觉决定的，因此，以影像占据受众的全部视野，能够增强受众在虚拟世界的沉浸度[3]。可以说，HMD拉近了受众与影像之间的距离，实现了虚拟现实人机交互的目的——HMD影像与受众融合。

利用HMD觀看VR影像，不像看电影或电视一样要固定视线，受众可以随意摆动头部，根据不同的视角观看不同的影像。VR影像是360度环绕的全景影像，基于HMD的VR影像加强了视觉上的真实感，在这类影像的拍摄过程中，构图和编辑失去了原有的意义。因此，业内人士一直在研究和探索VR影像不同于电影或电视的拍摄新技巧，同时探寻因观看VR影像带来视觉疲劳和眩晕现象等问题的解决办法。可以说，VR影像不仅引发拍摄技术的革新，也影响了受众观看影像的方式。

传统的影像是受众视线跟随镜头，导演在整部作品中起主导作用。VR影像颠覆了传统的观看模式，受众接收影像的方式从被动变为主动，成为影像作品的主体，受众视线不再跟随镜头，可以随着自己的喜好自由移动，因此每个受众对VR影像的视觉体验和感受各不相同。总的来说，VR影像是影视界的新看点，其技术特点决定了受众观看模式的改变，并实现了影像与受众的互动。本文从VR影像的特征入手，结合实际案例对VR影像的视觉体验进行分析，以期为业内提供借鉴。

二、VR影像的特征

1.让受众在虚拟世界获得真实的感官体验

如果说语言是支撑传统沟通手段的抽象符号，那么在VR影像中，听觉和触觉等就是不受媒介控制的自然符号。在VR影像中，受众不是通过符号的象征性来理解故事内容，而是通过接近自然的感性因素和具体形象来实现与虚拟世界的互动。换句话说，虚拟现实几乎不使用文字，更不需要解释说明，受众只要借助HMD进入虚拟世界，就可以获得视觉、听觉和触觉方面的真实体验[4]。

在VR影像中，受众首先会获得视觉和听觉上的感官体验，VR影像通过感官体验吸引受众的注意力。值得一提的是，故事内容也很重要，若影像故事无法让受众完全投入其中，那么虚拟现实效果会大打折扣，因为不管什么样的媒介，始终是内容为王，故事内容不吸引人，再新颖的媒介也没办法提升用户黏度。VR影像讲故事的方式与传统影像有明显区别，传统的影像主要关注受众的认同感， VR影像则更关注受众的沉浸感。Meredith Bricken[5]表示，使用HMD 来体验VR的受众若能完全沉浸其中，就会把自己当作影像故事的角色。这种代入式的视角变化是VR影像特有的，它建立人与影像之间的特殊关联，成为受众获取知识的新方式。比如受众在虚拟世界中可以选择成为一条鱼或一只鸟，通过动物视角，受众获得知识的同时还能体验成为动物的奇妙感觉。

2.根据受众观看体验调整拍摄技巧

受众在观看VR影像时可以根据自己兴趣点的变化不断变换视野，VR影像的导演为了引导受众视线，让自己设定的故事顺利展开，需要不断摸索和运用新的拍摄技巧。观看VR影像并非单方面的行为，而是交互式的行为。受众观看影像时， 计算机会根据受众关注点做出实时调整，为受众提供相应的影像内容。但是这种交互，也可能分散受众的注意力。VR影像看点多，受众的注意力易分散，这可能会导致受众不关注导演的镜头引导，沉浸于虚拟世界的视觉体验而忽视故事情节等情况出现。为避免这些问题，在VR影像制作过程中，导演往往通过长镜头的运用、正确的舞台走位、环绕立体声，以及照明和特效等拍摄技巧来引导受众，使其视线和思绪跟随导演设定的故事情节推进。传统电影拍摄时，根据摄像机的角度和导演的想法，电影画面可通过不同视角来拍摄，但视角的变化会让受众难以融入电影文本中，因此电影导演会通过特殊的剪辑技巧以及镜头的连接来完成作品。VR影像与传统电影不同， 它不会限制受众视角，可以让受众直接进入逼真的虚拟世界。由此可见，VR影像的拍摄不同于传统影像拍摄。一方面，其要借助新技术才能顺利完成故事的展示；另一方面， 其要根据受众的观看体验调整拍摄技巧。

三、VR 影像的视觉体验

在使用HMD观看VR影像时，受众的视觉体验将与现实世界完全分离，只感知虚拟世界的内容。虚拟现实会根据受众关注点的变化，提供相应的影像内容。在这个过程中，受众得到非常真实和奇妙的体验，甚至可能完全忘记自己所处的现实环境。可以说，高精细度的图像、新颖的视觉角度，以及同步的听觉和触觉体验是强化受众沉浸感的核心要素。在VR影像体验过程中，受众拥有很强的存在感和自主性，这一点在画面走向的决定权上表现得特别明显，当前显示什么样的影像，可以说是由受众决定的，并且根据受众视线的移动持续变化。因为拥有选择权，受众在虚拟世界中可以体验丰富的影像效果，或者说，可以自己控制故事情节和节奏，这和游戏有异曲同工之妙，VR影像导演只能引导受众观看故事， 而不能决定受众如何观看故事，甚至可以说，VR影像是根据观看的人的意愿提供特定的信息。

传统电影的拍摄镜头虽然可以转移受众视线，但其最终目的还是为了让受众站在主体的角度接受影像内容。VR 影像与之的区别是，受众的视线可以随时改变，并且可以根据不同的视线观看不同的影像。这种视觉体验的转变不仅是从二维空间升级到三维空间，更是受众体验的本质改变。比如笔者曾观看《进化故事》《锡德拉湾上的云》《失明笔记：进入黑暗》这些VR影像，戴上HMD后，进入虚拟世界，仿佛自己就真的生活在这样的世界里，成为虚拟世界的主体。笔者大胆预测，当VR技术进一步发展，可能受众可以获得庄周梦蝶般的感受，即在虚拟世界的感受可能毫不逊色于在真实世界的感受。此前，在视觉文化的历史中，也有注重受众主体性的作品出现，比如用远近法创作的绘画作品和以受众为主体的电影，但VR影像实现的受众主体性是这些作品无法比拟的。传统电影由于拍摄角度的变化，视角也会持续变化，其通过剪辑组接的方式形成故事，赋予受众主体性；而VR影像是以受众的视线来支配影像，最终实现虚拟世界与受众感官的互动，与传统电影的主体性概念完全不同。由此可见，传统电影中的主体性不同于虚拟现实在统一的空间中实现的主体性。

在VR影像中看到的事物与现实中看到的事物是截然不同的，因此，受众的反应不同。比如在观看《进化故事》VR影像的时候，受众可以凝视开向自己的火车，也可以转过脸来回避火车，但无法逃离所处的位置，而在现实世界里，受众第一反应大多是逃离当前位置。又比如在觀看《锡德拉湾上的云》VR影像的时候，受众可以跟随少年希德拉的解说参观难民村，但这仅限于在一个镜头里移动视线。再比如在观看《失明笔记：进入黑暗》VR影像的时候，受众并不是真的失明，而是沉浸于电脑技术营造的氛围中，虽然他们在一瞬间会感受真实的黑暗环境，但拿下HMD，这种感觉就会消失。由此可见，虚拟现实创造的虚拟世界虽然仿真度很高，但与现实世界仍有本质区别，受众在现实生活中的状态和反应虚拟世界是无法完全模拟的。此外，虚拟现实虽然消除了媒介的存在感，但仍然离不开摄像机等拍摄装备。这表明，目前虚拟现实体现的无媒介（immediacy）仍需要依赖超媒介（hypermediacy）。

在VR影像中，受众的视线被四周的虚拟环境占据，整个空间充满信息，而且受众视线周围会同时发生几个事件（events）。这些同时发生的事件会分散受众的注意力，受众在观看一个事件的时候，可能会错过观看另一个事件的时机。人类的平均视野约为110度，如果同时转动眼睛和摆动头部，左右视野约为190度，上下视野约为90度。也就是说，从物理学的角度来看，360度的影像同时看到是不太可能的。事实上，在观看《进化故事》时，受众如果没有看火车开来的方向，就不知道发生了什么情况，当受众转移视线关注火车的时候，已经错过了事发时间，只能看到火车相撞而且撞成碎片的结果，无法看到事件发生的完整经过。

在传统电影里，受众可以捕捉所有推动故事展开的因素，因为电影赋予受众主体性视角，受众可以通过影像看到发生的所有事件，但VR影像故事并非如此。比如在《进化故事》《锡德拉湾上的云》《失明笔记：进入黑暗》等VR影像中，受众只能看到自己关注的内容，无法了解周围发生了什么，也无法通过现有的影像内容预测将会发生什么。因此，VR影像虽然画面逼真、视角自由，但受众只能在周围发生的诸多事件中选择其中一个观看，在这个过程中，可能会错过观看其他事件的机会。受众在观看VR影像时往往会不停地观察四周，以便及时发现感兴趣的事件并参与其中。这成为VR影像导演在拍摄过程中遇到的难题，因为其要考虑怎样引导受众在诸多事件中捕捉主导故事走向的影像。总之，受众在观看VR影像时会情不自禁融入故事情节中，在完全沉浸的状态下不停地观察四周，寻找看点，并成为探索故事的主体。理论上受众在虚拟世界中可以看到所有的事件，但实际上受众不可能同时看到同一时段发生的多个事件，只能选择性地观看某个事件。

VR技术使受众的观看方式发生了改变，依赖屏幕的影像与脱离屏幕边界的VR影像，从认知角度上看是完全不同的体验。马歇尔·麦克卢汉（Marshall Mcluhan）提出，比起媒介的内容，媒介的形式给人们的认知和感觉中枢带来的影响更大。任何媒介都是人类感觉和感官的延伸，形成了人的认知体验。当然，虚拟现实技术今后会如何延伸人类的感觉，如何建立人类的认知体验，是值得关注的问题。VR影像改变了受众的体验方式，受众对影像的接收方式从被动变为主动。在传统影视中，受众扮演的是接受者的角色，只能听和看， 不能参与其中实现互动。而在VR影像中，受众不仅是接受者，还是融入剧情的参与者，他们可以通过视线左右剧情[6]。

VR影视对于受众来说是一种颠覆式的体验，受众不再认为自己在观看由屏幕显示的影像内容，而是会觉得身处真实的世界里。目前VR技术与影像的结合还不够成熟，仍处探索和尝试的阶段，业内人士要想制作成熟的VR影像还需要学习大量的专业知识。本文以VR影像为研究对象，分析了VR影像的特征及视觉体验，以期为业界和学界研究提供些许参考。

四、结语

在虚拟现实中，受众观看的影像是潜在和变化的，受众可以根据自己的意愿选择观看什么样的影像。在虚拟世界中，受众可自发调整视线，不断搜索周围的信息，感受传统影像无法提供的真实奇妙体验。社交网站脸书（Facebook）创始人马克· 扎克伯格（Mark Zuckerberg）表示，人们经历了文字和影像的时代，将迎来虚拟现实的时代。Oculus公司视频负责人尤金表示，虚拟现实将成为我们有生之年电影制作领域发生的最大变化，是媲美有声电影和彩色电影的影像革命。虚拟现实技术是信息时代的产物，由于满足了人们对真实、生动影像的需求，它以惊人的速度蔓延至各个领域。VR影像赋予受众在现有影像观看中无法体验的真实感和沉浸感，为影视界开启了全新的视觉体验。虽然影像技术不断发展创新，但技术本身成为影像主体还是首次。前几年，3D技术改变了媒体环境，被视为划时代的影像技术并受到广泛关注，但随着虚拟现实技术的登场，市场对3D立体影像的关注度迅速降低。因此，为了延长生命周期和实现可持续发展，VR影像不僅要克服技术上的限制，研究拍摄新技巧，还要考虑怎样将虚拟现实技术与故事有效结合，为受众提供全新体验。

|参考文献|

[1]王驰. VR 对影视艺术假定性美学的影响[J]. 出版广角，2016（23）.

[2]Erik Davis . TechGnosis： Myth， magic and mysticism in the age of information[M]. New York： Gale Group， 1998.

[3]Kwan Woo Lee ， Doo Sung Lee. Development of a CAVE type Virtual Reality System for 3-D Spatial Data Visualization[J]. Korea society of earth and Extraction Geophysics，2004.

[4]J. David Bolter. Remediation： Understanding new media[M]. Cambridge： The MIT Press. 1999.

[5]Meredith Bricken. Virtual worlds： no interface to design[J]. MIT Press. 1991.

[6] 姜荷. VR虚拟现实技术下影像表现形式的可行性分析及对电影产业格局的冲击与挑战[J]. 当代电影，2016（5）.