人的需求視角下的虛擬現(xiàn)實設(shè)計功能研究

王榮軍

關(guān)鍵詞：人的需求;虛擬現(xiàn)實;設(shè)計功能

1虛擬現(xiàn)實設(shè)計的元素

虛擬現(xiàn)實從二十世紀(jì)提出到現(xiàn)在，其研究的核心始終沒有脫離對人的研究。其經(jīng)歷了人的感知研究反作用于人的需求的實現(xiàn)在反饋到感知的再到需求實現(xiàn)的循環(huán)過程。虛擬現(xiàn)實的設(shè)計元素包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等方面。

近幾年來，科技界已經(jīng)完成了傳感模型的突破點。因此，如何從視覺系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能（包括建模、布局設(shè)計、顏色、材質(zhì)、光影等）進一步改進虛擬現(xiàn)實藝術(shù)設(shè)計中的圖像顯示系統(tǒng)是虛擬仿真系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

通過聽力系統(tǒng)，聽覺可以感知到外界10%-15%的信息，故此聽覺是第二重要的感覺系統(tǒng)僅次于視覺之后，聽力可以改善或增強人們對環(huán)境的現(xiàn)實體驗。

根據(jù)虛擬現(xiàn)實的沉浸程度，視覺和聽覺都是虛擬現(xiàn)實必備的感知元素。除了傳統(tǒng)藝術(shù)形式能表達二維的視覺和聽覺效果外，虛擬現(xiàn)實更能讓用戶沉浸在全方位的、立體的實時環(huán)境中，讓人們體驗“在場”感。隨著技術(shù)的進步，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將會不斷完善在觸覺、嗅覺和味覺方面的感知與反饋能力終將為實現(xiàn)更全面、更豐富的“在場”體驗。

人們從外界獲取的感覺5%是通過觸覺、嗅覺和味覺獲得的。觸感涵蓋了包括疼痛、觸碰或壓力的感覺、皮膚、肌肉和身體反饋的寒冷和溫暖感知。探究如何提高觸覺傳感器的敏感度是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實藝術(shù)設(shè)計需要突破的重大環(huán)節(jié)。

人們是憑借視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等感官來感知現(xiàn)實世界，也可以用同樣的知覺體驗虛擬世界。而當(dāng)前對于虛擬世界的構(gòu)建，是以視覺元素的研究與應(yīng)用為主的，聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等感官的應(yīng)用占比占很少的比例。若要使虛擬世界產(chǎn)生與現(xiàn)實世界相同的體驗還需各知覺的研究成果在虛擬系統(tǒng)中協(xié)同作用。

2人的需求特征及等級分析

2.1人的需求特征分析

需求作為人類心理過程在人類心靈中作出反應(yīng)，代表某種人類的感官狀態(tài)，即缺乏感或滿足感。人類需求有以下四個特征。

1）需求的目的性。任何需求都是一個指定的目標(biāo)，是對某種事物的需要。當(dāng)人的需求僅僅表現(xiàn)為身體缺乏的一種狀態(tài)時，人的活動不能形成特定的方向，只能引起相應(yīng)的生理功能和運動功能的興奮。當(dāng)人們遇到滿足需求的對象時，需求可以引導(dǎo)和調(diào)節(jié)人們的活動，形成人們的行為動機。

2）需求的重復(fù)性。一般來說，需求是循環(huán)往復(fù)的，通過重復(fù)不斷的拓展。需求的重復(fù)性是需求形成和發(fā)展的最重要條件，以保證需求的內(nèi)容不斷得到豐富。

3）需求的遞增性。需求的遞增性是隨時間的變化而改變的，其覆蓋范圍和滿意度是與歷史的演進同步擴大與不斷增加的。人的需求不同于所有動物對物體的內(nèi)容和范圍或滿意方法的需求，隨著社會，科學(xué)技術(shù)的進步和文化的發(fā)展，人的需求也會日益豐富和發(fā)展。

4）需求的共通性。人的需要有一定的共性，是抓住人們需求的基礎(chǔ)。這種共性的形成首先是與人類相同的生理結(jié)構(gòu)和功能，并且構(gòu)成了幾乎相似的生理需求。其次，人的心理結(jié)構(gòu)具有相似性，與此相應(yīng)，支配該結(jié)構(gòu)的精神活動規(guī)律也具有共同性。

2.2人的需求等級分析

需求的層次決定影響虛擬現(xiàn)實沉浸體驗的程度，因此，虛擬現(xiàn)實設(shè)計需要對人的需求進行分析，同樣這也是虛擬現(xiàn)實設(shè)計創(chuàng)作的先決條件。虛擬現(xiàn)實設(shè)計是根據(jù)藝術(shù)設(shè)計可視化創(chuàng)意目標(biāo)，想法和計劃可視化的過程，以及根據(jù)藝術(shù)規(guī)律的想法和計劃。創(chuàng)建和評估虛擬現(xiàn)實情景的核心部分是使用者的需求。

人的需求是多層次的，涉及不同層面的實質(zhì)和精神。美國心理學(xué)家馬斯洛在人類動機理論中提出了人的需求等級（如圖1）。他首先將人的需求分為五個等級，這就是對生理、安全、愛、尊重和自我發(fā)展的要求。將高生存率視為高端需求并非迫在眉睫。然而，滿足高端需求會產(chǎn)生更理想的主觀效果，從而產(chǎn)生更大的興奮和富裕。對安全感的滿意度最高，但愛的滿足讓人沉醉。

需求部分進一步增強并調(diào)整至六個級別：（1）生存的需求，包括對安全的需求;（2）需要歸屬感和愛;（3）個人價值的需要;（4）對認(rèn)知的需求，尋找知識和理解事物的需要;（5）對美感的需求，即對協(xié)調(diào)的需求;（6）需要自我實現(xiàn)，即需要展示自身潛能并尋求發(fā)展。

簡而言之，人的需求代表多個層次，具有漸進性。當(dāng)它滿足某些需求時，更高的要求將替代原先的要求在決策和組織中發(fā)揮積極作用，之前的行為也不再是行為的驅(qū)動力。

根據(jù)不同的需要，虛擬現(xiàn)實環(huán)境的設(shè)計出發(fā)點及沉浸程度是不同的。為了達到娛樂的目的，會創(chuàng)建游戲場景和電影;為了培訓(xùn)軍事人員，會創(chuàng)建模擬的戰(zhàn)爭環(huán)境。建筑虛擬城市是為了討論和比較各種安排，它是模擬現(xiàn)實世界的最低要求，這是生理需求的范圍。不同領(lǐng)域的用戶有更高層次的精神需求，感性和功能性事物是必需的，而情感事物和人類事物還要考慮到人類的情感需求。深入學(xué)習(xí)馬斯洛的人類需求等級理論，對人類需求進行更廣泛的分析，正確分析設(shè)計目標(biāo)，明確虛擬世界與人類需求之間的關(guān)系。

3人的需求對虛擬現(xiàn)實設(shè)計功能實現(xiàn)的影響

虛擬的現(xiàn)實功能表現(xiàn)與現(xiàn)實一樣也是分層次的，在藝術(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)，不同階段的人的需求對應(yīng)表現(xiàn)為相應(yīng)的設(shè)計。

1）生理需求：基本的實用性功能。為了滿足生理需求，用戶需要被滿足的是基本功能，在軍事訓(xùn)練中使用，需求是以完成培訓(xùn)為目的。用于娛樂時，可以達到娛樂目的同時保證質(zhì)量。

2）歸屬需求：為了滿足歸屬的需要，用戶需要人性，感受愛的設(shè)計。換句話說，它讓人感受到情感。

3）尊重需求：特定用戶的特殊功能。尊重和明確關(guān)心客戶和其他客戶的不同要求，所以藝術(shù)設(shè)計要有目標(biāo)性，不同的客戶群體有著不同的功能設(shè)計系統(tǒng)。

4）認(rèn)知需求：認(rèn)知功能。虛擬現(xiàn)實應(yīng)能夠方便使人們理解圖像意義，并能夠快速準(zhǔn)確地幫助受眾理解和闡明作品的表達。

5）審美需求：審美特征。產(chǎn)品的外在表現(xiàn)形式帶給人們愉悅的感覺。

6）對自我實現(xiàn)的需求：互動功能。用戶可以與虛擬世界可以互動，增加設(shè)計的“在場感”。

4虛擬現(xiàn)實沒計的功能定位

Bruce Arts在英國雜志P172-181中提交了設(shè)計師的系統(tǒng)方法。它反映了在一般藝術(shù)設(shè)計過程中設(shè)定目標(biāo)的各種程序，如圖2所示。在準(zhǔn)備工作的環(huán)節(jié)對項目進行策劃、輸入及初步的評估，然后進行簡單綜合并設(shè)定目標(biāo)及限定條件，然后對項目的特殊問題有針對性的規(guī)劃設(shè)計路線圖，將項目數(shù)據(jù)匯總并分類存儲，根據(jù)設(shè)計需求分析子項目，如將其分解為幾個子項目并重新評估子項目及成本。

功能定位是對客戶的需求、技術(shù)條件、生產(chǎn)成本等技術(shù)參數(shù)的綜合考量及優(yōu)化配置以確保眭能最佳。首先，基本功能的確定。根據(jù)具體的用途確定功能，如應(yīng)用在教育領(lǐng)域或者工程設(shè)計方面。若是游戲的設(shè)計則應(yīng)側(cè)重于實時交互體驗及想象力的開發(fā)。虛擬現(xiàn)實的設(shè)計定位分析是藝術(shù)設(shè)計的的切入點。不同領(lǐng)域的需求設(shè)計將面對不同的用戶群，有不同的制約因素，它們與設(shè)計目標(biāo)、策略的創(chuàng)建直接相關(guān)。其次，次要功能的選擇。在基本確定功能的基礎(chǔ)上，用戶群和用戶群需要的輔助功能的識別也是必要的。不同的用戶群在審美愛好、世界觀、生活習(xí)慣有極大的不同甚至是相反的，若是娛樂用途，設(shè)計可以針對年輕人客戶群并專注于基于主要客戶群的年齡和文化背景的主題和游戲場景，突出興趣。同樣，美學(xué)特征由用戶群的基本特征和特征定位。正式美容法的合理運作，如秩序感，主從和多樣性統(tǒng)一，也有助于用戶滿意度的提升。最后，根據(jù)功能定位虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的展現(xiàn)方式，以確定具體的制作類型及構(gòu)筑三維模型或使用二維圖像或兩者的組合，不同的類型和方式有不同的要求。這些都需要基于現(xiàn)有技術(shù)和成本的結(jié)合。

5結(jié)語

本文探討了人類需求特征與層次在虛擬現(xiàn)實設(shè)計的作用及影響。虛擬現(xiàn)實的設(shè)計元素包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等方面，解釋了人類表達需求的特性和馬斯洛需求的多步理論，及運用需求理論定位虛擬現(xiàn)實的方法和流程。為了建立世界與現(xiàn)實世界的關(guān)系，根據(jù)用戶的多方位，多階段需求，有目的的界定虛擬現(xiàn)實藝術(shù)設(shè)計的功能。明確用戶需求有助于確立現(xiàn)實世界和虛擬世界之間的關(guān)聯(lián)性。用戶需求的研究是是虛擬現(xiàn)實藝術(shù)設(shè)計實現(xiàn)的前提，是建立現(xiàn)實世界和虛擬世界之間關(guān)聯(lián)性的紐帶與橋梁，從而實現(xiàn)“從身體的界面到界面的身體”。