淺析當代藝術與虛擬現實設計

楊竹音 陳默 劉穎

摘 要：虛擬現實藝術設計需要從現實世界中選取一部分屬性，如果不從現實世界中選取屬性，那么人們對藝術作品的體驗與感受就比較虛假。虛擬現實藝術設計中并不意味著設計者要將現實屬性完全的照搬到虛擬現實藝術設計中，現實屬性只是為了提高用戶的真實感與認同感，在實際應用中，設計者需要對其進行一定的加工，而不是簡單的復制。

關鍵詞：虛擬現實；藝術設計；傳統觀念

虛擬現實設計是隨著虛擬技術和計算機技術不斷發展出現的一個全新的研究課題，更是現代藝術設計的前沿課題。對于藝術設計而言，虛擬現實藝術設計的出現不僅為藝術設計注入了新的活力，更進一步豐富了藝術設計理論。從概念上來說，虛擬現實設計作為一種以計算機信息技術為依托的藝術設計方式，其主要內容就是通過數字信息技術所創造出的虛擬環境將人們從物質世界中引入到非物質世界，這就使得虛擬現實設計是一種從有形設計轉向為無形設計的設計形式，這種情況下傳統的藝術設計觀念、藝術設計方法、藝術設計要素等都不在完全的適合虛擬現實藝術設計，需要我們針對虛擬現實也似乎設計的特點進行針對性的調整。

1、虛擬現實藝術設計的當代藝術作品特征

1.1非物質性

20世紀中期，計算機的發明使得人類進入了一個新的時代，在計算機技術的支持下，人類的生產方式與信息傳播方式都出現了巨大的變化，而隨著計算機計算在各個領域中的應用范圍不斷擴大，人類進入了數字化時代。所謂的數字化時代指的就是信息儲存的方式趨向于數字形式，人們的生存與發展也越來月依賴于計算機這種數字供給的時代。與以往的時代相比，數字化時代背景下人們的生活與工作方式出現了巨大的變革，例如在藝術設計領域中心的也似乎設計形式開始出現，網頁藝術設計、多媒體藝術設計、視頻藝術設計、虛擬現實藝術設計等都是數字時代的產物。

數字化時代藝術設計的最大特征就是它的非物質性。以往的藝術設計雖然在設計中采用了不同的設計方式，使用了不同的設計工具，但是歸根結底任何藝術設計都是物質性的，例如無論藝術設計工作怎樣變化，這些工具從本質上來說都是由分子和原子組成的，藝術設計的載體亦是如此。但是在數字化時代中，藝術設計則是由比特和字節組成，而比特是沒有顏色、尺寸和重量的，是人類創造出的一個虛擬產物，雖然比特創造出的世界能夠再現現實世界，但是從本質上來說它并非物質的。

建立在數字化信息技術基礎之上的虛擬現實藝術設計從根本上改變了傳統藝術設計在創作、交流、展示和審美欣賞等方面的模式，開辟了藝術設計的新領域。其主要集中在虛擬現實藝術設計的不再被藝術設計的物質屬性所束縛，在時間與空間上擁有極大的自由權，能夠為藝術設計者提供更加廣闊的創作空間。

1.2 虛擬現實作品的仿真性

從表面來看，虛擬現實是數字化、虛擬的，但是其歸根結底是對現實世界的反應，完全脫離現實世界的虛擬現實是不存在的，這就意味著虛擬現實同樣具有現實性的特征，它與現實世界之間的關系是映像對應關系。現實世界的一切事物都是虛擬現實的仿真對象。

由此我們可以看出，虛擬現實雖然具有非物質性的特征，但是從本質上行來說卻是對現實世界的一種摹寫和描述，是對現實世界的復制和反映，我們常說的虛擬現實對現實世界的超越都是建立在現實世界的基礎之上通過人腦的理性加工來完成的，在虛擬現實中的一切行為的正確性都需要在現實世界中加以驗證和實現。

1.3 超現實特征

通過上述分析我們可以發現虛擬現實藝術設計是一種脫離了傳統藝術設計物質屬性的設計形式，這就意味著物質屬性對藝術設計的束縛力大幅度下降，在虛擬現實藝術設計中沒有絕對不可能實現的設計夢想。因此，虛擬現實藝術設計雖然以現實世界為基礎，但是卻能夠超越現實世界，這種超越性使得虛擬現實藝術設計獨具魅力。

具體來說，虛擬現實藝術設計的超現實特征主要表現在以下兩個方面：

第一，時間上的可逆性表現。在虛擬現實藝術設計出現之前，藝術設計的一個基本特征就是時間的不可逆性，即藝術家們所進行的一切藝術設計活動都無法擺脫時間的束縛，哪怕在優秀的設計作品，人們也不能從時間的角度對作品進行拆解，但是在虛擬現實藝術設計中，這一現象得到了根本性的改變，人們可根據需要靈活的擴大或者縮小虛擬世界的時間尺度，例如細細的品位子彈在數秒鐘穿破玻璃的詳細過程等。

第二，空間上的無限制性。人力有窮在藝術設計領域中也有所體現，在傳統的藝術設計中絕不會存在容納世界的藝術設計作品，一方面這是由藝術家們無法親自接觸世界的方方面面所決定的，另一方面也因為不存在這樣的藝術載體。但是虛擬現實藝術設計作為一種由計算機生成的人工世界，它具有無限大和無限小的特點，在虛擬現實中藝術家們能夠同時了解現實世界的各個方面，同時無限大的虛擬空間也為也為藝術設計提供了良好的載體。總之，虛擬現實作品可以突破時間和空間，去經歷和體驗世界上早已發生或尚未發生的時間。雖然從表面來看虛擬現實藝術設計的超越性是脫離現實存在的，但是從虛擬現實的真實性特點我們就可以發現其并沒有違背現實世界的規律和法則，只是人腦的理性思維使得虛擬現實藝術設計在一定程度上超出了現實。

1.4 交互性

傳統的藝術設計雖然能夠為參與者提供視覺感知，但是卻缺少互動性，而計算機技術的應用使得藝術作品能夠隨著參與者的視線和動作的變化，實時的產生出不同的圖像，從而滿足參與者的視覺需求。一般來說，為了實現視覺交互，虛擬現實所依托的計算機系統最少要具有能夠在每秒鐘感應60次不同方位動作的能力，要保持30-60Hz的圖像更新頻率，即環境渲染成一幅畫的時間要在0.03-0.16秒之間，這樣參與者才能夠如同在現實一樣感受到虛擬現實世界圖像的變化。目前視覺交互技術已經相當的成熟，廣泛的應用于各個領域，日常生活中所見到的各種操作系統的桌面背景就是視覺交互的一種體現。

行為交互指的是參與者在行為與虛擬現實環境進行互動。事實上，無論視覺交互做的多么完美，但是對于參與者而言，視覺交互仍舊停留在簡單的圖像上，參與者無法切實的體會圖像中物體的重量和其它屬性，這就極大的削弱了虛擬現實的真實體驗。這種情況下如果我們利用編程將現實世界的屬性如幾何學屬性、材料學屬性、運動學等納入虛擬現實中，利用傳感器傳遞給參與者，那么參與者就會如同在現實世界中一樣獲得感官上的刺激和反饋，從而產生一種身臨其境之感，目前由于行為交互的成本較高，因此在實踐中行為交互并沒有全方位的應用，而是根據需要針對性的與參與者特定行為進行交互。

從藝術設計的角度來說，交互性意味著藝術設計不再像以往的藝術作品那樣單向的對參與者進行輸出，而是將主動權交給參與者，不同參與者的不同行為將會產生不同的結果。當然對于設計者而言，其在設計時需要考慮的因素較之傳統的藝術設計也更加的復雜，例如在進行虛擬現實藝術設計時，設計者不僅要進行傳統的圖像設計，更要進行行為設計，確保參與者的每一個行為都能夠得到相應的反饋。

2、創作特征

2.1 傳統三階段

作為一種全新的藝術設計形式，虛擬現實藝術設計同樣具有傳統藝術作品的整體設計流程，首先是捕捉和挖掘人類的內心需求，然后對需求進行詳細的分析，根據當前的技術來確定也似乎設計風格；然后設計師對設計設計的可行性進行分析，使得藝術設計從技術觀念逐步的過渡到藝術設計實踐；最后設計師對藝術設計作品進行技術與形式上的再加工。即虛擬現實也似乎設計大致可以分為三個階段：

第一階段，捕捉和挖掘人類的內心需求，然后對需求進行詳細的分析，根據當前的技術來確定也似乎設計風格。

第二階段，設計師對設計設計的可行性進行分析，使得藝術設計從技術觀念逐步的過渡到藝術設計實踐。

第三階段，設計師對藝術設計作品進行技術與形式上的再加工。

在藝術設計中，設計師與美工師是截然不同的，后者只能給在設計設計出現基本的結果之后才能夠從事自己的創作，換句話說美工師的工作是建立在設計師對藝術作品進行基本的設計之后的。而設計師這恰恰相反，其是藝術設計的主體，他需要對整個藝術作品進行負責。

2.2虛擬創作

建模在尋創作中是一個龐大的過程。觀察者的視覺、聽覺、觸覺等信息都是需要在建模的過程中通過一定的方式表達出來的，這種表達方式不僅需要定量，同時也需要定性。所謂定量，就是需要把利用相關技術得到的感知數據用來描述虛擬世界，以產生一定的準確性；而定性則是和定量相對應的一個概念，是從大量信息中篩選出來的一個全局圖，具有一定的代表性，我們需要從這些定量定性的信息鐘找到一些有用的結論。

虛擬現實建模這樣一個復雜且精細的過程中的一個重要步驟便是使用軟件工具制作。計算機圖形繪制和定義應用接口是這個重要步驟中必不可少的兩項工作。虛擬現實的制作方法便是由虛擬現實的制作引擎在虛擬現實的軟件工具包的支持下完成的。

2.3 現實中的截取

在上文我們已經論述過虛擬現實藝術設計同時具備現實性與超越性兩種特征，其中現實性特征決定了虛擬現實藝術設計必須從現實世界著手，虛擬現實設計中的物體屬性要從現實中的物體屬性中選擇，而超越性則決定了在進行虛擬現實藝術設計的過程中，設計者需要充分的發揮自己的想象力和創造力，立足于現實而又超越現實，因此虛擬現實藝術設計本身就是一個創造性的選擇過程。

虛擬現實藝術設計需要從現實世界中選取一部分屬性，原因在于人是虛擬現實藝術設計作品的欣賞主體，如果不從現實世界中選取屬性，那么人們對藝術作品的體驗與感受就比較虛假，這種情況下藝術設計作品自然難以受到人們的喜愛。因此，在虛擬現實藝術設計過程中，設計者需要根據設計目的來靈活的選擇不同的現實屬性。

創造性的選擇中的“創造性”主要體現在對現實屬性的選擇和修正過程中。從現實世界中選擇特定的屬性用以虛擬現實藝術設計中并不意味著設計者要將現實屬性完全的照搬到虛擬現實藝術設計中，恰恰相反，現實屬性只是為了提高用戶的真實感與認同感，在實際應用中，設計者需要對其進行一定的加工，而不是簡單的復制。

3、作品需求分析對虛擬現實設計的總體作用

3.1 需求與功能對應關系

德國布勞恩公司設計師拉姆斯曾說人造物都對心靈或情緒發出信號。這些信號不論強或弱，想要或不想要，明確的或隱蔽的，都創造了情感。虛擬現實從某一層面上來講也是一種人造物，其在功能上的表現是多層次的，不僅表現為具有使用功能和應用價值，還表現在能帶來一定的精神層面的情感機制。在藝術設計過程中，多層次的功能應總是與多層次需求相對應，具體表現在以下幾個方面。

人性化需求，就是對藝術設計的認同感，當藝術設計發展到一定階段時大眾化的藝術設計已經無法滿足客戶的個性化需求，很難對藝術設計產生感情和歸屬感，這種情況下設計師就需要從客戶的個性化角度出發進行專門的設計，增加客戶對藝術作品的歸屬感。

受尊重需求，即專項功能。對于客戶來說，尊重是體現在藝術設計的各個環節之中的，受尊重需求就意味著在設計中客戶的審美理念與設計觀念應當得到一定的滿足。

認知需求，即認知功能。藝術設計的一個主要作用就是通過直觀的形象來幫助客戶獲得領悟，使得客戶能夠迅速的理解設計所要表達的思想。

審美需求，即審美功能。好的藝術設計作品總能夠給人一種賞心悅目的感覺，增加大眾的生活情趣，這就需要藝術作品呈現出一定的和諧美感。

自我實現需求，即交互功能。這是隨虛擬現實藝術設計出現的一種新需求，即在藝術作品中大眾能夠隨時的與他人，與作品本身進行互動。

3.2 作品定位

定位是根據具體需求，技術條件和生產成本等加以綜合考慮的，在虛擬現實藝術設計中進行功能定位的具體方法是：

第一，確定虛擬現實藝術設計的基本功能，即該設計是什么用途，將會應用到什么領域，是娛樂領域還是教育領域亦或者是軍事領域，這樣才能夠進行針對性的設計，例如針對游戲領域的虛擬現實藝術設計需要側重于其交互性和豐富的想象性；針對互動展示的藝術設計這需要將體現展示物的特點作為基本的出發點等。

第二，根據虛擬現實藝術設計的基本功能來確定客戶群體，進而確定客戶群體所需要的其它功能。不同的藝術設計所面對的客戶群體毫無疑問是不同的，例如以娛樂為主的虛擬現實藝術設計所面對的客戶群體是青少年，以教育培訓為主的虛擬現實藝術設計所面對的群體是學校，這些群體的追求有所區別，需要設計者在進行設計師針對群體特點進行設計。

第三，根據基本功能和用戶群體特點來定位審美功能。虛擬現實藝術設計并不是簡單的將設計作品置于虛擬現實空間，而是要采用多種方式從秩序感、多樣性等角度出發提高用戶的滿意度，雖然理論上來說同時能夠為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等器官感知的虛擬現實藝術設計是最優秀的，但是這在實踐中是難以實現的，這就需要根據設計的基本功能和用戶群體特點來針對性的提高其真實體驗和滿意度。

第四，根據以上三點要素來確定虛擬現實系統和具體的制作手段，其中可供選擇的虛擬現實系統有桌面式虛擬現實系統、沉浸式虛擬現實系統和分布式虛擬現實系統三種類型，而具體的制作手段這有三維模型、二維圖片等。不同的系統和制作手段對于設備的要求自然不同。

3.3 功能定位程序

第一，準備工作。包括輸入質詢內容、對質詢進行評議、對預計的設計工作進行評估、準備暫時性答案；例如針對游戲領域的虛擬現實藝術設計需要側重于其交互性和豐富的想象性；針對互動展示的藝術設計這需要將體現展示物的特點作為基本的出發點等。

第二，簡單綜合。包括輸入指示性要求、規定目標、限定具體條件；根據虛擬現實藝術設計的基本功能來確定客戶群體，進而確定客戶群體所需要的其它功能。不同的藝術設計所面對的客戶群體毫無疑問是不同的，例如以娛樂為主的虛擬現實藝術設計所面對的客戶群體是青少年，以教育培訓為主的虛擬現實藝術設計所面對的群體是學校，這些群體的追求有所區別，需要設計者在進行設計師針對群體特點進行設計。

第三，提出項目。包括歸納各種臨時問題和提出采取途徑的建議；根據基本功能和用戶群體特點來定位審美功能。虛擬現實藝術設計并不是簡單的將設計作品置于虛擬現實空間，而是要采用多種方式從秩序感、多樣性等角度出發提高用戶的滿意度，雖然理論上來說同時能夠為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等器官感知的虛擬現實藝術設計是最優秀的，但是這在實踐中是難以實現的，這就需要根據設計的基本功能和用戶群體特點來針對性的提高其真實體驗和滿意度。

第四，收集各種數據資料。包括集中所有數據和對數據進行分類和存儲；根據以上三點要素來確定虛擬現實系統和具體的制作手段。

3.4 把握虛擬世界與現實世界的關系

虛擬世界和現實世界有一定的聯系，也有一定的區別。相對于虛擬世界來說，現實世界的屬性是復雜繁瑣的。虛擬現實是需要在現實世界的基礎上提煉的，盡量將現實世界復制完整，讓其擁有一定的創造力，從而產生一定的魅力。真實世界既是復雜多樣的，但是同時又容納于真是環境之中，虛擬現實作為對真實環境的模擬，也必然要體現出真是世界的多樣性，同時將真實世界的多樣性統一起來，例如現實中的樹木毫無疑問是不存在兩課完全一致的樹木的，但是在虛擬現實設計中我們也不可能做到所有的樹木都不一致，這是一個巨大的工程，這種情況下我們就要使用最少的多邊形和最少的紋理來表現出真實世界的多樣與統一，例如設計中所使用的所有樹木模型都是一樣的，然后利用軟件對模型的高度和角度進行調整，保證模型的多樣性。

設計建筑這主要是為了對不同的建筑方案進行比較，因此虛擬現實藝術設計屬于一種總低層次需求，是生物需求的一部分，這也是其與傳統的藝術設計相比最大的不同點，傳統的藝術設計經過漫長時期的發展逐步的從生物需求轉向為更高層次的精神需求，而虛擬現實藝術設計由于發展時間較短的緣故，因此其功能性或者說實用性要遠高于其精神性。明確用戶需求可以幫助我們把握現實世界與虛擬世界的關系。以需求為依據處理這一關系，能夠在現有技術和成本條件下增強用戶對虛擬環境的真實感和認同感。

4、視覺要素的實現

4.1 虛擬對象的造型特征

虛擬對象和傳統圖像的現實狀態有很大不同，虛擬對象的現實是需要適應動態的實時顯示，而傳統圖像的現實則沒有這一要求。這也是因為它們本身不同的特性所決定的。傳統繪畫是靜止的、凝固的空間形式，這和后來出現的動畫制作形成了鮮明的對比。而虛擬現實的動態現實則又有時不同，需在于用戶交互過程中實現。

在虛擬現實中，虛擬環境中的固體物體不可穿透是保證用戶能夠如實看到虛擬物體動態表現的一大因素。不可穿透性通過碰撞檢測技術實現。正是有了碰撞檢測，才可以避免諸如人穿墻而過等不真實動態情況的發生。

4.2抽象性與真實感的平衡

關于什么叫做藝術的抽象這一問題我們可以用一些簡單的例子進行把握，在生活中我們常常會看到使用一些簡單線條來對舞蹈家的舞蹈動作進行描述，這些線條與舞蹈家實際的身材毫無疑問是存在巨大的差別的，但是我們總能夠從動作的變化中看出舞蹈究竟是梁山泊與祝英臺雙人舞還是天鵝湖雙人舞。也就是說藝術的抽象不是那種雖然的對藝術表現方式進行改造，而是要把握藝術設計的核心，這種情況下哪怕表現方法在簡單，也能夠分辨出。

一直以來，既要保證三維模型的抽象也要保證模型的真實感是很難兼顧的一個問題，中國廣播大學出版社出版的《三維造型藝術》中所提及的“形狀公式”是一個比較科學的答案。在藝術設計領域中保持多樣與統一的平衡是一個要點，只有這樣才能夠保證藝術設計作品的生動性。如同繪畫一樣，當兩個物體同時存在于藝術設計作品中時，我們必須要保證物體有大有小、有高有矮、有輕有重，實現物體的和諧統一。

4.3 基本步驟

第一，用數學方法建立起設計時所需要的虛擬三維場景的描述，雖然說場景描述并不在最終的設計成果中體現出來，但是他對于后續的設計活動卻有著十分重要的影響，直接關系到設計模型的復雜程度和紋理貼圖的方式，如果關于虛擬三維場景的描述不夠合理，那么不僅會花費更多的時間進行設計，設計中的數據也會與現實脫節。

第二，由于在計算機屏幕上或者投影幕上顯示出來的是一幅幅二維圖片，因此在虛擬現實空間進行設計之后我們也需要考慮到將三維幾何描述轉換為二維視圖，這樣更有利于外界觀眾欣賞設計作品。

第三，在實際的視域范圍之內并不是所有物體的所有面都能夠清晰可見的，物體的有些面必然會被其它物體遮擋，這就意味著在設計中需要使用特殊算法例如隱藏面消除算法等將視域意外或者被其它物體遮擋的不可見面抹掉。

第四，為了取得更加逼真的視覺效果，在設計中我們也需要考慮到觀眾的位置，根據觀眾與設計作品的距離、角度來對作品中的一切事物進行配光、上色，使得設計作品更具有之感。而從計算機軟件的角度來說，這一對事物進行配光、上色的過程其實就是對事物屬性進行編譯的過程，例如將事物屬性編譯成有沒有彈性，彈性多大，重量多大等。

第五，使用特殊的硬件設備將設計作品展現在觀眾眼前，常用的硬件設備有頭盔顯示器、VR眼睛、數據手套等。

4.4 色空間的布局

一般來說，由于絕大部分虛擬現實環境是對真是環境的一種模擬，現實性比較強，因此傳統的藝術設計理論完全可以應用于虛擬現實藝術設計中，例如傳統藝術設計中形式美法則所強調的主要與次要、整體與局部、多樣與統一等原則同樣適用虛擬現實藝術設計。但是在虛擬現實也似乎設計中，以娛樂為目的的設計是比較特殊的，由于娛樂性虛擬現實藝術設計具有較強的超越性，自由度較高，因此在進行設計時很難依照傳統的藝術設計理論進行，這種情況下空間展示設計的空間形態理論或許更為合適，例如空間的分割理論、空間形態理論等。

4.5 色彩要素的影響

雖然從本質上來說色彩只是顏色的外在表現，并不存在冷或者熱現象。但是在欣賞中由于欣賞主體的心理作用，色彩卻與溫度有著十分密切的聯系，也由此誕生了冷色、暖色和中性色的劃分。一般來說那些能夠帶給人沖動和激情的色彩常被稱為暖色，例如紅色、橙色、黃色等，而那些使人產生與寒冷相關的色彩則被稱為冷色，如白色、青色、藍色等，此外在不同的環境下帶給人的感受不同的色彩則被稱為中性色彩，例如綠色、紫色等。

色彩與重量感之間的關系主要取決于色彩的明度與飽和度，一般來說，深顏色常常會使人感到沉重，明亮的色彩則給人一種輕快的感覺。因此在藝術創作中如果想要把色彩變輕，常采用的方法就是降低色彩的飽和度或者減少色彩中黑色部分，提高色彩的明度。

一般情況下，協調統一的色彩能夠給人帶來舒適的感覺，反之色彩的搭配比較跳躍，那么就會引起視覺疲勞。雖然說在設計中通過強烈的色彩對比能夠提高人們的興奮感，但是過于強烈的色彩對比很容易引起人們的視覺疲勞，如此該藝術作品的生命力往往較短。此外，從虛擬現實藝術設計的角度來看，色彩的舒適度與設計的逼真度也有著十分密切的聯系，現實世界中的色彩雖然變化多端，但是這種變化屬于微觀變化，使人感到舒適，如果在虛擬現實藝術設計中做不到這點，那么其真實感就會迅速下降。

絕大部分食物都是有不同的顏色，例如辣椒的紅色、檸檬的黃綠色，這種情況下當我們看到特定的色彩時就會不自覺的與食物產生聯想，而不同的食物帶給人們的享受是不同的，例如橙色、粉紅色、淡黃色的食物多以甜食為主，這就使得色彩與人的味覺產生了聯系。

基金項目：2017年度湖北省教育廳人文社會科學研究項目（項目編號：17G122）《觀念繪畫與虛擬現實表現研究》結題成果

參考文獻

[1]夏開豐.當代藝術評論[M].上海：上海交通大學出版社，2017

[2]伊夫·米肖.當代藝術的危機：烏托邦的終結[M].北京：北京大學出版社，2013

[3]楊衛.中國當代藝術生態[M].天津：天津大學出版社，2008

[4]高名潞.立場·模式·語境：當代藝術史書寫[M].北京：中央編譯出版社，2016

[5]李爽.如何讀懂當代藝術：體驗21世紀的藝術[M].北京：中信出版社，2017

[6]劉悅笛.當代藝術理論：分析美學導引[M].北京：中國社會科學出版社，2015

（作者單位：武漢傳媒學院）