虛擬現實動畫中的交互設計與多感官體驗的研究

胡軍強

（福建江夏學院設計與創意學院，福建 福州 350108）

1 引言

近年來，對虛擬現實動畫的研究和設計迅速吸引著越來越多的研究者和開發團隊，隨著虛擬眼鏡、虛擬手套、虛擬外衣等各種虛擬交互設備的普及，基于肢體感觸等自然交互系統已經超越了鍵盤、鼠標等指令類的交互形式。雖然虛擬交互設備在虛擬現實動畫中已經廣泛應用，但是自然交互方式和多感官體驗在虛擬現實動畫中仍然缺乏成熟的實踐應用和理論研究。

在國外，基于虛擬現實技術和交互設備的虛擬現實動畫（以下簡稱“VR動畫”）作品不斷涌現，比如知名度較高的《Henry》《Pearl》等短片既有完整的故事情節，也有深入的交互設計與感官體驗設計。在VR動畫的感官體驗設計中，大多創作者從視覺、聽覺、觸覺角度去設計感官體驗，卻很少從嗅覺、味覺角度設計，融合各種感官的綜合體驗設計就更少。多感官交互的興起給VR動畫創作帶來新的表達形式，它會給觀眾帶來綜合性的感官體驗，也是一個VR動畫創作手段的挑戰。

2 VR動畫中的“交互-感知”模式

在動畫藝術發展過程中，新技術的應用都能為動畫創作帶來前所未有的改變。從攝影攝像技術、分層繪制技術、無紙二維數字技術、三維數字動畫技術，直到最近幾年逐漸興起的虛擬現實技術，每一種新技術的出現，都在一定程度上改變了動畫藝術的呈現形式[1]。隨著虛擬現實技術和虛擬終端設備的逐漸完善，動畫創作跨越了從簡單數字化繪制到交互與感官體驗設計的多維度。這類動畫（即VR動畫）可以讓觀眾沉浸在逼真的虛擬環境中，通過虛擬終端設備本能地感知到動畫中的交互，體驗動畫中視、聽、觸、嗅、味等多種感官反饋。在借鑒和參考以前學者的成果上[2]，將VR動畫中的“交互-感知”模式繪制如圖1所示。

圖1 VR動畫的“交互-感知”模式

VR動畫中的交互重點研究符合觀眾習慣的交互方式，以提高觀眾對動畫作品的欣賞與體驗層次。傳統人機交互主要通過鼠標、鍵盤及操縱桿等設備實現控制動畫的播放進程和簡單交互。而基于虛擬現實技術和設備的VR動畫交互方式是以真實世界中的觀眾為中心，通過VR交互設備與虛擬世界進行自然交互，以視聽影像、體感、味道、氣味等多通道呈現交互信息，使觀眾得到融合多種感官（視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺）的體驗。

3 VR動畫中的自然交互形式

“自然交互”是指將個人在平時生活中常用到的交流方式與技能應用到虛擬環境交互中，與虛擬世界中的對象進行交流[3]。早期觀眾在欣賞動畫時，可以通過鼠標、鍵盤或手柄去控制動畫播放，甚至是深入交互改變劇情。這個時期的觀眾需要學習并理解點擊鼠標、敲鍵盤輸入信息、手柄搖動等抽象的交互方式，哪種行為代表哪種類型的交互等等，這個必定讓觀眾無法全身心地去體驗動畫，影響觀影體驗效果。而自然式交互是在根據個人的生活習性，個人大腦能夠判斷在執行某些特定動作后一定會收到的某些固定反饋的交互。這類憑日常習慣與經驗便可以進行的交互動作，減少了大腦思考和下指令的時間，而更像是個人本能的條件反射，使觀眾體驗效果更佳，沉浸感更強。

目前經常應用的自然交互手段主要有第六感設備、追影技術、多點觸控、語音識別、眼球追蹤、增強現實、人臉識別、體感操作等。在真實世界中，與界面觸摸是很自然的交互方式，運用觸摸技術會讓觀眾覺得與屏幕的交互更加直接，操控感更好，因此很多VR動畫通過觸摸屏進行人機交互。另外，體感交互是利用深度相機等捕獲用戶的表情與語音信息、肢體的運動軌跡，通過“獲取-識別-處理-表達”等一系列操作完成自然的人機交互，目前已經在各種VR動畫創作中得到了一定程度的應用。

4 VR動畫的交互策略

VR動畫中使用哪種交互手段、在哪個故事節點使用交互、如何用好交互是所有VR動畫創作者必須面臨的交互策略問題。這里“交互”不一定得具體的某項觸發情節變化的節點，它從廣義上指的是能夠促使動畫故事、場景與觀眾間產生的互動與聯系的某些設置，在交互形式上包括眼神交互、肢體移動、劇情分支等，觀眾能夠和電影產生緊密的聯系，甚至能夠決定劇情的發展和結局。近兩年出現了大量優秀的VR動畫作品，其中的交互設計策略亟需進行理論梳理，從而發現新的規律。因此，根據VR動畫的交互策略和效果，大致分為輕交互和重交互兩大類。

4.1 輕交互VR動畫

輕交互VR動畫中，交互情節設置較為簡單。創作者直接讓觀眾化身為動畫中的某一個角色，以旁觀者的身份參與動畫故事中，也可以旁觀者的角度去體驗故事情節，但是基本不可能改變劇情的發展和結局。《Invasion！》這部VR動畫短片中，數個外星人試圖摧毀地球，但其陰謀被兩只小兔子挫敗，而其中一只兔子正是作為觀眾的你。觀眾體驗過程中，會看到自己變成一只毛茸茸的小胖兔，并能與觀眾進行眼神交流。將觀眾化身為動畫角色，觀眾以角色的視角來體驗強烈的如臨其境的生理感受和參與故事進展的心理愉悅感。

另外一種，觀眾以漫游者的身份去瀏覽故事環境。比如，《Allumette》這部動畫以CG渲染，加入了輕微的互動，觀眾能四處走動，湊近去看自己感興趣的地方，從任何角度觀看虛擬世界，能夠更加親近體驗故事中小女孩和母親之間愛的溫情。

4.2 重交互VR動畫

在重交互VR動畫中，設計者更多從感官體驗的角度去設計交互，讓觀眾可以從不同的感官去體驗動畫故事。《Raising a Rukus》這部動畫短片的交互體現在可分支劇情上，巧妙的是，觀眾眼神注視的方向在不經意間就選擇了故事走向——在某個節點注視一個角色就跟著這個角色走，其實同時還有另一個角色的故事在上演。

VR是一種動畫媒體，具有電影的同理心、游戲的機制。VR動畫與觀眾身份轉變很可能會消解目前動畫與游戲的界限，最終形成一個介于虛擬與真實世界之間的娛樂體驗內容[4]。Google Spotlight Stories的另一部作品《蟲蟲之夜》（Buggy Night,2015）具有完整的類似于游戲的故事情節。動畫故事講述樹林里住著五只蟲子，觀眾需要在樹林里通過不同視角去尋找隱藏的蟲子。當觀眾找到蟲子，其視線落在蟲子身上時，蟲子數量就會減少，其它蟲子也會被驚嚇到而逃離。如此反復，直到所有的蟲子被觀眾找到，故事才結束。這類似于游戲中抓怪物的模式，只是交互的方式由鼠標鍵盤變成更自然的視覺交互，更適合于不同游戲交互方式的小孩去體驗。

4.3 交互觸發元素

不同的故事內容會有不同的場景元素，創作者可以有意識地添加能推動故事發展的交互元素，盡可能設計成與眾不同的視覺效果以吸引觀眾的注意。在VR動畫中常用到的交互觸發元素有物件、場景、聲音[5]。

自主探索是指VR動畫中引導觀眾自主觀察，從而觸動劇情的一種敘事模式。比如在《迷失》里，當場景全部展現時，會給予觀眾大概幾十秒的時間去熟悉動畫體驗的環境。該片會在某些重要的情節中通過飛鳥動畫或語音提示引導觀眾的視線。反之，如果觀眾不依據情節中的引導去觀看，故事則無法正常展開下去。

5 VR動畫的交互反饋

新媒體動畫中的交互得到更多的視聽感受，也有少量的觸覺感受。但VR動畫多數是建立虛擬立體的場景，在交互后，受眾得到視覺、聽覺、觸覺甚至是嗅覺、味覺的感受，反饋這些信息的方式主要有手、足、語言、眼神、表情等，接收信息的感官通道主要有眼（視覺）、（耳）聽覺、（肢體）觸覺、（鼻）嗅覺、（舌）味覺等[6]。

例如著名導演Alejandro G.I?árritu執導的VR電影《肉與沙》（Carne y Arena），受眾在體驗《肉與沙》之前會被帶進一個鋪滿沙子的空房間。影片開始，令人緊張的燈光、不斷響起的警報渲染出令人緊張的氣氛，影片預留了大量的時間，一步步引領觀眾走入故事的主線。隨著故事內容的推進，房間地面會產生震動，帶給人極強的顛簸起伏感，讓觀眾體驗到難民逃生的心酸。虛擬現實影像中的觀眾，身份從單一的欣賞者變成多維的參與者，并且在未來的虛擬現實影像中，觀眾將會從視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺等感觀維度全方位、深度沉浸參與影像藝術[7]。

6 結語

VR動畫的交互式敘事設計尚處于探索階段，盡管有很多困難，但我們應該迎難而上努力從技術和理論上去尋找解決方法[8]。創作者不應拘泥于傳統的敘事方式，而應在敘事的基礎上嘗試更多的自然交互形式，畢竟讓觀眾體驗一個好的故事才是VR動畫創作的初衷。雖然虛擬現實動畫產業尚處于發展的初期階段，但是該產業必定會隨著自然交互技術與感官體驗技術的革新和創作者敘事設計實踐和理論水平的提升，產生更加完善的作品，觀眾將從中獲得更加自然的交互體驗和情感體驗。