虛擬現實的早期藝術史根源及其意義

（浙江大學人文學院藝術學系 310013）

作為二十世紀人機多媒體界面技術的新高峰，虛擬現實是當下的重點和熱點議題。它提供了一個具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）的虛擬數字多媒體環境，讓用戶以更直觀、更自然、更簡便的操控方式，去獲得更豐富、更多態、更實時的數據資源。1由于虛擬現實在技術層面上與計算機緊密相關，人們往往過于強調它與信息技術的關聯，而有意無意忽略了它的藝術根源，例如重要論著2就沒有涉及藝術史中與虛擬現實有關的成果。實際上，作為一種先進的多媒體綜合表現手法，虛擬現實本身就屬于人類藝術創造長鏈中的重要一環，完全可以視之為整個藝術史的有機組成部分之一。

以此視角，確有必要通過梳理具體的藝術史史實，進一步明確虛擬現實的藝術之源，并為當代虛擬現實的發展提供導引和借鑒。當代的種種虛擬現實技術，實際上是這種精神在新工具、新技術下的新表現。因此，必須從藝術史的角度對之給予關注和考量，才能更好地理解虛擬現實和進行虛擬現實應用的各類研發工作。由上述虛擬現實諸特性可以得知，虛擬現實的產生與發展，主要是來自于兩股力量的推動：如何獲得更好的感官沉浸體驗，以及如何獲得更好的交互效果。縱觀藝術史，雖然其中大多數藝術作品屬于靜態范疇，但藝術家對沉浸性和交互性的探索依然隱隱可見，并貫穿于千百年人類的藝術追求之中。這些散落在藝術長河中的點點珠璣，若以虛擬現實之線連接起來，就能呈現出其形態和脈絡。本文將從不同的歷史時期出發，對重要的作品和事件進行梳理，并具體指出它們對于虛擬現實研發的借鑒意義和價值。只有把握了整個歷史脈絡，才有可能推動虛擬現實技術的進一步發展。

一、古典藝術中的虛擬現實萌芽

人類對虛擬現實的探索很早就開始了。一方面，在漫長而持續演進的中國藝術史中，尤其是在建造及器物領域，均有許多偉大的創造與虛擬現實的特性遙相呼應。以盛行于秦漢時期的畫像石畫像磚為例，其平面上可以具備數層空間關系，透視觀與西方傳統截然不同。如鳳翔出土的秦代宴享畫像磚，畫面分六層。其豐富的層次彼此關聯，依事件、時間或空間多重主線鋪陳渲染，構造出極富表現力的虛擬錯覺場景，與現代虛擬現實技術所追求的境界毫無二致。另外，敦煌洞窟中氣勢宏偉的近似環繞三百六十度的全景壁畫《西方凈土變》等，展現了令人震驚的沉浸式效果。藝術家為了使朝拜者獲得沉浸感，采用了散點透視等表現方法，創造了生動的圖像表達方式。此外，類似宋代《清明上河圖》等中國畫，也采用與西方焦點透視相映成趣的散點或多點透視，營造出“咫尺千里”的效果，從單張紙面躍然而出全方位景象，構成引人入勝的視覺虛擬系統，充分表現了中國古代藝術家對虛擬現實和臨場感的追求。凡此種種，無不值得學習與借鑒。

另一方面，在西方，古羅馬時期的壁畫就屬于以視錯覺來營造沉浸式體驗的藝術作品，它們的一個共同特點就是畫面的空間外延感極其強烈，觀者不知不覺地被吸引到整個畫面之中，進入一個人為虛構的幻覺世界。換而言之，這些壁畫的目的在于消除觀者和圖像的物理實體之間的關聯。值得強調的是，為了實現上述目地，這些壁畫首次采取了一種在后世被不厭其煩地重復使用的技巧——它們的部分畫面內容延伸到了建筑物的某些實體部件上，如墩座、橫梁等，這樣一來，物理世界和虛擬世界即可在邊界處實現無縫交融，不會給觀者以突兀之感。現代虛擬現實技術也在有意無意之間，大量采用了這樣的手法。考慮到這些壁畫距今已2000余年，這不能不令人感到驚訝。還有一些同樣具有視錯覺特性的釉磚壁畫也值得重視。與壁畫不同，它的視錯覺效果類似于下文將提到的全景畫，自身構成一個完整的視覺虛擬系統，與周遭物理實體相互隔離。這實際上正與流行的立方體（CUBE）類虛擬現實場景不謀而合。3

哪怕在中世紀的歐洲，虛擬現實藝術都得到了一定的發展。當代學者早已認同，中世紀絕非一無是處的“黑暗時代”，仍有許多文化藝術創造值得銘記，其中就包括可謂視錯覺整體空間的最早實例的牡鹿之房（1343年），其中引人注目的360度全景壁畫，出色地展現了十足的沉浸式效果。藝術家為了獲得空間深度感，甚至“搶在文藝復興之前”業已描繪出粗陋但仍可識別的透視關系。

文藝復興時期臻于完備的透視可謂虛擬現實藝術發展過程中最關鍵的轉捩點。例如米開朗基羅的西斯廷天頂畫不僅人物形象極為精致細膩，它的多焦點透視空間也非常特別：既充分考慮了當時最先進的透視科學知識，卻又不失藝術意味。例如其描繪創世紀的人物形象比真人大一倍，位于天頂中央，而處在邊緣的大洪水中的人物又非常小，僅有真人的五分之一。雖然這樣的比例在平面上是不正確的，但當其投射到圓周上，便得到了真實的遠近關系，而且很好地烘托了主題和副題。當觀者站在地面大廳中央往上看時，就得到了一種震撼而又真實的視錯覺效應。

總體而言，限于當時的裝備和工具，以及藝術家的藝術意識，在近現代之前，還是很少能在藝術作品中看到交互性因素。但是，古典藝術已經提供的足夠的積累，以及透視法這一看似簡單但卻堪稱偉大的技術，人類在制造真正的虛擬現實場景之路上，可算是收獲頗豐，只待繼續前行了。

二、十七至十九世紀藝術中的虛擬現實

時至十七世紀，例如安德烈·波佐在羅馬圣依納爵堂中殿天花板上繪制的壁畫等巴洛克藝術作品以其強烈的動態感和視錯覺效果，賦予了藝術作品更多的虛擬氣息。與西斯廷天頂畫類似，其構造手段實際上就是利用了物理空間的距離感來產生某種視錯覺空間，很容易產生戲劇效果，被稱為“亂真之作”。這種原理不僅被繼續沿用于壁畫中，更是滲透到歌劇舞臺設計等方面。因為舞臺所用的道具，以及舞臺本身，可以作為一種有效的三維立體媒介手段，去進一步地同化觀者自身與外部世界的關聯。當時的舞臺設計都帶有強烈的視錯覺意味，以至于演員都成為了道具的一部分。在戲劇觀眾看來，座席和舞臺不再有明確的界限，目之所及都是舞臺設計師精心構筑的幻覺空間。

總而言之，在數字時代之前，虛擬藝術的主流當屬空間視錯覺繪畫，它最為成熟，受眾也最多。到了十八和十九世紀，空間視錯覺繪畫迎來了它的高峰：全景圖（Panorama）。全景圖是一種廣角圖，旨在以一個畫面表現某一場景的大角度景觀（區別于人類的日常視角）。天頂畫和天井畫也算是全景圖的一種，可謂是全景圖的先驅。一般來說，近代的全景圖其特點在于從數學上給出了一套更為精確的繪制方法，以及脫離傳統的美術領域，大量應用于展覽、教育、商業宣傳甚至室內裝潢等領域。1792年，愛爾蘭畫家羅伯特·巴克首次使用全景圖這個術語來形容他在倫敦展出的巨幅畫作。他專門發明了一種儀器，可以產生精確的球形投影，在一個半球面上描繪出整個城市的景觀。這種方式遠遠超越了一般繪畫的局限性，在軍事、工程、科學、教育等諸多領域都有巨大的應用價值，為虛擬現實藝術突破純粹觀賞性用途奠定了基礎。人們第一次認識到，帶有沉浸體驗的視錯覺場景，完全可以在經濟和工程等實用領域發揮作用，這實際上指出了虛擬現實日后的發展道路。4

由于繪制和展現全景圖都需要并依賴于技術上的革新和突破，這意味著在虛擬藝術領域，技術不再是所謂的形而下之器，而是其發展之根。得益于十八、十九世紀科學思潮的推動，虛擬藝術家們積極地、主動地將前沿技術與虛擬藝術相結合，這一切都將在二十世紀淋漓盡致地展現出來，而由先進的技術工具帶來的交互性因素，也將萌芽。

三、早期虛擬藝術的意義和價值

沒有任何一種人類造物是無源之水，這在強調技藝傳承的視覺藝術領域更顯當然。創造具備沉浸體驗感覺的視錯覺空間，這并非計算機時代的全新論題，而是早有其根源，深植于人類藝術長河之中。從其本質而論，這可以說是人類的創造天性之一：不愿被束縛在物理實體世界中，而是希望通過自己的智慧和雙手，構造出更匹配自己精神追求的另一個虛擬世界。當代的種種虛擬現實技術，實際上正是這種精神在新工具、新技術下的新表現。當然，它反過來也能作為又一種工具，為其他的人類生活命題服務。5以這種視角，確實有必要通過梳理具體的藝術史史實，進一步明確虛擬現實的藝術之源，并為當代虛擬現實的發展提供教導和借鑒。古人通過藝術智慧創造出有沉浸感的虛擬空間之史實，雖不可能與當今基于計算機技術的虛擬現實比肩，但同樣能反映古代人類對虛擬現實的成功追求，這是必由之路。本文認為，有三點需要引起所有虛擬現實工作者的關注：

其一，重視人類視覺體驗過程中的錯覺原理。隨著計算機硬件性能越來越高，研發人員往往傾向于一味追求“擬真再現”，以為越逼真，才越有沉浸感，將逼真視為虛擬現實產品的最重要的評價指標。但實際上，這種思路或許在科研、工程等相關領域有其合理性，但如果虛擬現實系統是應用于傳媒、娛樂等領域，這種做法并未觸及到問題的核心。人的眼睛雖說是一套非常精密的儀器，但其實非常容易欺騙。善于利用人的這些視知覺特點以及視覺心理學，古典藝術也能有很好的虛擬效果，而且更能帶來另一種體驗。由于并不是對現實的精確擬真，所得結果反而有著非同一般的想象性和藝術感。

其二，重視虛擬場景的藝術性。通過分析一些藝術作品就可以發現，虛擬場景的表現不一定要靠逼真取勝，人為的藝術化后期風格也能獲得觀眾的認可和贊譽。6實際上，人的思維和感受是非常多元的，要獲得良好的沉浸性虛擬體驗，不一定要求這個虛擬環境與現實一致。只要措施得當，與現實大相徑庭的、甚至是反現實的場景，一樣能為虛擬現實所用。在這里，有必要突破“虛擬現實”這個術語中的“現實”二字的本來含義。此處的“現實”，應當是指“再現的或表現的、可吸引人沉浸于其中的現實”，其實這也是虛擬現實三個特點中“想象性”的真正內涵。

其三，重視虛擬場景的交互性。如果說古典藝術作品中有什么缺憾是亟待當代科技來彌補的，那么交互性必是其中之一。交互性和沉浸性是相輔相成的，如果虛擬世界不僅僅可以被觀賞，還可以通過操控形成有效的視覺、觸覺或其他直覺反饋，那么它的沉浸性程度必將大增。當代各種交互技術和工具，依然普遍存在穿戴不便、互動程度貧乏等缺點，當然相比起古典虛擬藝術已是跨越式的進步，但依然有非常大的增改空間。上文提及，十六世紀文藝復興時期，透視法為虛擬藝術的沉浸性奠定了標志性的基石，那么在當代，數字技術也有希望為虛擬藝術的交互性作出應有的貢獻。

人類的任何技術進步都不是空中樓閣，虛擬現實也是如此，只有把握了整個歷史脈絡，才有可能推動虛擬現實的進一步發展。借鑒了藝術史中前人的相關貢獻，虛擬現實必能發展的更好。

注釋：

1.周紅軍，王選科.虛擬現實系統概述[J].航空計算技術，2005，35（1）： 114-116.

2.GRADY S M.Virtual reality： Simulating and enhancing the world with computers[M].Facts on File，2003.

3.SUTCLIFFE A.Multimedia and Virtual Reality： Designing Usable Multisensory User Interfaces[M].Lawrence Erlbaum，2003.

4.漆馳，鄭國勤，孫家廣.一個基于全景圖的虛擬環境漫游系統[J].計算機工程與應用，2001，37（15）： 138-141.

5.GRAU O.Virtual art： From illusion to immersion[M].Cambridge，Massachusetts： MIT Press，2003.

6.陳汗青，季濤頻.虛擬現實與視景仿真的審美體驗[J].裝飾，2004（9）： 22-23.