VR/AR技術(shù)將突破人類的心理感知帶來(lái)極致影像真實(shí)感體驗(yàn)

吳 昊

（浙江傳媒學(xué)院 動(dòng)畫學(xué)院，浙江 杭州 310018）

VR/AR技術(shù)將突破人類的心理感知帶來(lái)極致影像真實(shí)感體驗(yàn)

吳 昊

（浙江傳媒學(xué)院 動(dòng)畫學(xué)院，浙江 杭州 310018）

近10多年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，特別是最近幾年Web3.0、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，使互聯(lián)網(wǎng)科技已經(jīng)融入我們?nèi)祟惿畹难褐小Ｋ鼛缀鯖_擊著所有行業(yè)并促使其改革與創(chuàng)新，而VR/AR技術(shù)更帶來(lái)了一種沉浸式的視覺(jué)體驗(yàn)?zāi)Ｊ?，人類也在新的技術(shù)中不斷突破自我心理體驗(yàn)。

VR/AR；虛擬現(xiàn)實(shí)；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；沉浸感；交互性

VR/AR技術(shù)作為一種全新的視覺(jué)感官體驗(yàn)，它滿足了人們對(duì)于新的信息可視化變革的期待，同時(shí)也是因?yàn)榧夹g(shù)力量和資本力量的共同驅(qū)動(dòng)，挖掘出其背后極大的商業(yè)利益市場(chǎng)。人類的視覺(jué)是隨著視覺(jué)影像的發(fā)展不斷突破自我的感官體驗(yàn)，伴隨著影像真實(shí)性程度的不斷提高，人對(duì)于影像的吸引力和親和力也在不斷提高。而當(dāng)我們現(xiàn)在再回看盧米埃爾的電影《火車進(jìn)站》時(shí)，沒(méi)有人會(huì)因?yàn)榛疖嚨溺R頭而慌張地躲開。電影發(fā)展的每一個(gè)階段對(duì)于當(dāng)時(shí)的人們來(lái)說(shuō)都是一個(gè)驚喜，從無(wú)聲電視、有聲電視、小屏幕黑白電視、彩色電視、液晶電視、DVD5DVD9藍(lán)光、4k影像，甚至是8k影像，影像精細(xì)度和真實(shí)性在不斷提高的同時(shí)，人類的視覺(jué)感知要求也在發(fā)生變化。同時(shí)，人類對(duì)熟悉的事物有心理還原能力，VR/AR技術(shù)的到來(lái)，也將對(duì)我們的生活與感知產(chǎn)生突破性影響。

一、VR/AR技術(shù)概念與價(jià)值

VR全稱叫Virtual Reality虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種計(jì)算機(jī)生成可交互的在三維虛擬仿真的環(huán)境空間中具有沉浸感的技術(shù)。AR全稱叫Augmented Reality增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，是一種實(shí)時(shí)計(jì)算攝影機(jī)影像的位置與角度，并合成圖像、視頻、3D模型的技術(shù)，這種技術(shù)是將屏幕里的虛擬物嵌套在現(xiàn)實(shí)影像世界中并進(jìn)行互動(dòng)的。

根據(jù)高盛發(fā)布的VR報(bào)告，VR/AR不僅將創(chuàng)造出新的市場(chǎng)，還將顛覆當(dāng)前的市場(chǎng)。該技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域包括：視頻游戲、新聞直播、視頻娛樂(lè)、醫(yī)療保健、電子商務(wù)、教育、房地產(chǎn)、工程和軍事。其中，視頻游戲、新聞直播、視頻娛樂(lè)這3大領(lǐng)域?qū)⑼耆上M(fèi)者推動(dòng)，也是VR/AR領(lǐng)域的主體部分。

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將推動(dòng)人類的群體活動(dòng)逐步轉(zhuǎn)向個(gè)體活動(dòng)，或者是人際間的人機(jī)活動(dòng)，而VR/AR技術(shù)的發(fā)展，將讓人類看電影或者打游戲更多地成為個(gè)體的游戲體驗(yàn)。19世紀(jì)末，當(dāng)電影剛被創(chuàng)造發(fā)明出來(lái)的時(shí)候，電影是一種替代馬戲團(tuán)表演，魔幻式、封閉式的觀影，它是一種群體儀式化活動(dòng)，通過(guò)這種方式來(lái)表達(dá)當(dāng)時(shí)社會(huì)的主流價(jià)值觀，宣揚(yáng)意識(shí)形態(tài)；到了20世紀(jì)60年代，當(dāng)電視發(fā)展起來(lái)的時(shí)候，人類可以以家庭為單位觀看電視節(jié)目；到了21世紀(jì)初，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及VR/AR技術(shù)所帶來(lái)的個(gè)人全景化虛擬體驗(yàn)，讓人類可以不拘泥于特定空間，在任意一個(gè)狹小的空間里暢游世界。

二、VR/AR技術(shù)的特點(diǎn)

VR/AR技術(shù)對(duì)人類的感官體驗(yàn)有如此大的作用，其存在以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：沉浸式、交互性、構(gòu)想性。視覺(jué)是人類最敏感，捕獲信息量最大的“傳感器”。電影發(fā)明之初，它之所以吸引人，很大原因就在于其擁有沉浸感。而電影技術(shù)的不斷進(jìn)步特別是聲音介入電影創(chuàng)作之后，提高了人們觀影體驗(yàn)的舒適度。而數(shù)字技術(shù)所帶來(lái)的畫面影像質(zhì)量的提高，以及3D電影應(yīng)用不斷增強(qiáng)了人們真實(shí)的臨場(chǎng)感。虛擬現(xiàn)實(shí)是如何帶領(lǐng)觀眾穿越進(jìn)入另一個(gè)人的思維中的？一方面，是無(wú)邊界的全景畫面；另一方面，是互動(dòng)感，其將觀影者的體驗(yàn)完全沉浸其中。沉浸式與交互式兩者具有關(guān)聯(lián)性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能將人脫離出現(xiàn)實(shí)的空間，而完全進(jìn)入虛擬的感知空間，它所帶來(lái)的是游戲式的空間變化，一種身臨其境的感覺(jué)。而互動(dòng)性可以增強(qiáng)臨場(chǎng)感，相較于傳統(tǒng)電視，虛擬現(xiàn)實(shí)的交互性更具有靈活性與多樣性。

三、VR/AR當(dāng)前存在的問(wèn)題

雖然VR/AR技術(shù)有極大的潛力，是人類感知的延伸，但VR/AR這類產(chǎn)品目前都存在導(dǎo)致佩戴者眩暈和人眼疲勞的問(wèn)題。其耐受時(shí)間通常是5～20分鐘，產(chǎn)生眩暈的原因有以下幾點(diǎn)：首先，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)比3D電影提供了更為豐富的空間感知信息，而當(dāng)人身體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中畫面并未跟隨產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或具有一定的延時(shí)性，則在人腦中反射出對(duì)于空間感知的游離感從而產(chǎn)生眩暈。所以，如果無(wú)法獲取VR/AR眼鏡的姿態(tài)和平移信息，則無(wú)法感知到移動(dòng)視差，人身體移動(dòng)后所看見(jiàn)的空間環(huán)境并沒(méi)有相應(yīng)改變，就會(huì)導(dǎo)致大腦處理視覺(jué)信息和肢體運(yùn)動(dòng)信息產(chǎn)生沖突。其次，畫面已動(dòng)而身未動(dòng)。當(dāng)畫面快速變化時(shí)，我們身體的運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該有相應(yīng)的感知匹配，但受到運(yùn)動(dòng)范圍的限制，身體本身并沒(méi)有產(chǎn)生對(duì)應(yīng)幅度的運(yùn)動(dòng)，從而在大腦中形成了肢體運(yùn)動(dòng)信息和視覺(jué)信息的沖突。例如，在虛擬現(xiàn)實(shí)中體驗(yàn)過(guò)山車，當(dāng)觀看的視角在發(fā)生改變的同時(shí)，身體卻始終保持不變。生理反應(yīng)脫離視覺(jué)感知信息，從而帶來(lái)感知沖突就會(huì)產(chǎn)生眩暈感。再次，圖像渲染的延時(shí)同樣也會(huì)產(chǎn)生眩暈感。虛擬現(xiàn)實(shí)所創(chuàng)建的模擬環(huán)境是經(jīng)計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué)渲染生成得到的。渲染的速度直接由計(jì)算機(jī)性能決定，尤其依賴計(jì)算機(jī)中的顯卡（GPU）性能，而VR眼鏡的圖像刷新率降低從而出現(xiàn)眩暈感。虛擬現(xiàn)實(shí)所創(chuàng)建的模擬環(huán)境是經(jīng)計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué)渲染生成得到的，而觀眾所需看到的實(shí)時(shí)影像則尤其依賴于計(jì)算機(jī)中的顯卡性能。目前，頭戴顯示的影像主要包括微投影儀和顯示屏兩種。其中，微投影儀主要應(yīng)用在AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，如Hololens，Google Glass等。虛擬現(xiàn)實(shí)主要采用小尺寸顯示屏，而其中顯示屏又分為液晶顯示屏和有機(jī)自發(fā)光顯示屏。目前，這兩種顯示屏的刷新普遍能達(dá)到60Hz以上，部分甚至可以達(dá)到90Hz以上。這兩種都遠(yuǎn)高于人眼時(shí)間暫留的刷新值24Hz。那么為何會(huì)產(chǎn)生眩暈感？眾所周知，雙眼能感知物體遠(yuǎn)近，單眼其實(shí)也可以。

四、VR/AR技術(shù)未來(lái)的前景

技術(shù)在不斷地進(jìn)步，VR/AR技術(shù)必將顛覆我們現(xiàn)有的一些觀影體驗(yàn)，逐漸成為人體器官的重要組織。虛擬現(xiàn)實(shí)在帶來(lái)強(qiáng)烈沉浸感的同時(shí)也隔斷了人與人之間的聯(lián)系，雖然也可以在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)人與人之間的交互，但人類最原始的面對(duì)面的，具有生物性的交流是不可取代的。在技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，人對(duì)影像的感知度在發(fā)生變化，對(duì)新的影像敏感度與生理反應(yīng)也在不斷進(jìn)化?？v觀20世紀(jì)的默片，當(dāng)下人們對(duì)其不會(huì)再有當(dāng)初的那種新鮮、興奮與沖動(dòng)。一方面，人類創(chuàng)造了新的視覺(jué)奇觀；另一方面，這些新的影像也影響著人的感知體驗(yàn)，帶來(lái)了更為寫實(shí)的虛擬現(xiàn)實(shí)影像體驗(yàn)。人類在創(chuàng)造出新的影像形式的同時(shí)也在不斷修復(fù)與創(chuàng)造人的心理認(rèn)知能力。

TP391.9

A

1674-8883（2016）19-0335-01

吳昊，浙江傳媒學(xué)院動(dòng)畫學(xué)院數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)講師。