文化與科技融合：沉浸式體驗中的信息技術

葛 澍，周學立，蘭麗莎，周星言

(1.四川省技術市場協會，四川 成都 610041； 2.四川省大數據中心，四川 成都 610041； 3.邁普通信技術股份有限公司，四川 成都 610041)

1 沉浸式體驗的發展

沉浸理論最早在20世紀70年代提出，指的是當人們在進行活動時完全投入到情境當中，注意力專注，并過濾掉所有不相關的知覺，即進入沉浸狀態。沉浸理論反映了人們在一定的科技裝備和消費水平下，對感官和心理體驗的社會化需求。隨著數字化和智能化社會的到來，沉浸式體驗在近年來逐步進入實用階段。從科技的角度來看，沉浸式體驗是集文創內容和軟硬件于一體的實時感官體驗系統，已發展成為一種高價值的文化科技融合服務。它以主題敘事為聚焦，以沉浸式視聽為效果，以現代邏輯為架構，提供了高科技含量感官體驗和極為豐富的情感體驗，大幅超越了傳統意義上的演藝、展覽、娛樂、影視和遺產保護等媒介范疇，形成了獨具特色的視覺、聽覺、觸覺等全體驗的產業形態，滿足了人性中游戲和娛樂等天性，在創意和媒體等文化產業領域得到了廣泛的應用和重視。

2 沉浸式體驗的信息化基礎分析

沉浸式體驗在信息化時代獲得前所未有的廣闊空間，高度依賴于數字化載體、技術和裝備的快速發展，是數字化和智能化技術賦能文化領域的典型體現。3D全息投影、虛擬現實、增強現實、人工智能、大數據、區塊鏈、5G等各具特點的信息化技術，紛紛應用于沉浸式體驗，帶來了豐富多彩的表現形態和文化內涵，使沉浸式體驗具有了虛實交互、智能推薦、呈現多姿等特征，給人們帶來了前所未有的想象力、娛樂性和啟發性。在建筑、書畫、手工藝以及各種沉浸式系統中，信息化技術賦予了模塊化、層級化的網絡架構和功能構建，信息的傳輸、存儲、表示、連接、計算等數字化特性各司其職，演變出移動、感知、表征、修改等多個屬性，在數字化載體中融入創意設計并最終展現出涵蓋視覺、聽覺、觸覺甚至味覺等全方位非物質形態的體驗。

沉浸式體驗集成了大量信息化技術，為沉浸式體驗獲得最佳效果提供了堅實基礎。同時，沉浸式體驗也給了信息化技術以新的應用環境和場景，對信息化技術的發展也提出了新的要求。這也是文化與科技融合背景下，文化與科技可以互相促進、互相發展的有力證明。縱觀沉浸式演藝、展覽、影視、娛樂、遺產保護等多種沉浸式體驗領域，所涉及到的信息化技術可以分為3個大的方面，如圖1所示。

圖1 沉浸式體驗的信息化技術基礎

2.1 沉浸式場景構建技術

沉浸式場景構建技術包括3D全息投影、虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、混合現實(MR)、多通道投影和激光顯示技術等。3D全息投影采用干涉、衍射、反射等光學原理，將真實世界物質實體特征的三維圖像投射到各種形狀建筑物到立面空間，人們用眼睛就可以直接看到立體化的虛擬物體和人物，獲得進入另一個空間和時間的感覺體驗。

虛擬現實強調獲取實際物理環境的三維數據，根據應用的需要建立相應的虛擬環境模型，通過可穿戴眼鏡等設備創建和體驗虛擬數字世界的視聽感受。增強現實通過場景融合與混合運算，把造型、材質、色彩等要素疊加進虛擬空間中，混合現實則把虛擬場景畫面與觀眾視頻畫面進行混合輸出，這3種技術共同營造出三維世界體驗中的現場感。

多通道投影采用多臺投影機組成的多通道屏幕，提供超高清視覺圖像，是博物館、展廳、會議中心等需要大屏幕投影場合的主要選擇。激光投影與多通道投影聯合使用，在舞臺舞美設計、水幕成像表演、燈光秀、戶外幕墻等方面建立呈現視境。

2.2 沉浸式內容構建技術

沉浸式內容構建技術包括大數據、云計算、人工智能和區塊鏈技術等。大數據和云計算技術能夠為博物館、展覽館、娛樂院線等沉浸式體驗的場館提供直觀、實時和準確的場館流量、觀眾喜好等多種類型數據，采用人工智能技術對這些數據進行分析和挖掘，幫助場館實時動態掌握整體沉浸式體驗情況，為不同參觀者的個性化興趣與需求進行系統的分析，通過區塊鏈技術記下觀眾對體驗的分享與評價，對積極和提出好的建議的觀眾予以公開、透明的體驗回饋。通過分析參觀者的興趣喜好、行為習慣，記錄和整合相關數據，對數據進行關聯分析，并生成可視化的結果，使得沉浸式體驗提供商能夠直觀了解運營和服務中的變化趨勢，掌握觀眾流量變化情況，針對性地設計和提升服務內容和手段，有效提高沉浸式體驗的服務效果。

2.3 沉浸式傳輸構建技術

沉浸式傳輸構建技術包括5G、互聯網、移動互聯網、物聯網技術等。5G可以為沉浸式體驗服務提供高速大流量支持，使得沉浸式體驗更加流暢，有效提升沉浸式體驗感受。由手機等移動設備構成的移動互聯網中，通過移動app結合5G室內定位技術，可以實時根據觀眾移步換景的位置來進行體驗項目推薦，節省觀眾體驗項目的搜尋時間和距離。物聯網把沉浸式項目中的各種傳感器設備連接起來，并實時搜集場館和觀眾等數據信息，為大數據和人工智能技術的應用提供支持。

上述場景構建、內容構建和傳輸構建等三方面的信息化技術，各自發揮所長，并與文創內容有機融合在一起，將人們對精神文化價值的追求融入多元復合的科技體驗中，正是沉浸式體驗建立并不斷發展的核心基礎。

3 發展沉浸式體驗的對策

沉浸式體驗作為文化與科技深度融合的代表性產物，既為科技產品注入文化內涵，又使得文化資源獲得新的創造性轉化和表達途徑。

3.1 突破沉浸式體驗的信息化關鍵技術

沉浸式體驗作為文化與科技融合發展的先導領域，可以反映國家和地區信息技術發展水平。美國、英國等國家的沉浸式體驗處于國際領先地位，就是基于這些國家在信息技術等高科技領域的優勢。在文化和科技融合的大背景下，要通過技術集成和文化內容的有機結合，突破沉浸式體驗所涉及的信息技術核心與關鍵技術瓶頸，才能在全球沉浸式技術和產品市場中具有發言權，從而為增強文化軟實力的輸出提供有力支撐。

3.2 形成多學科深度融合機制

從對沉浸式體驗的信息技術基礎的分析可知，發展沉浸式體驗需要多學科、多領域交叉的聯合攻關。既有5G、人工智能、新型視聽和全息投影等前沿信息技術，也有文化裝備等軟硬件配套環境。要實現多學科之間的貫通交融，使技術各自發揮其優點，又能彌補各自的不足，可以將原創文化內容與新興前沿科技進行組合創新，形成沉浸式體驗的技術與內容、管理與運營等方面的無縫契合，是文化與科技融合創新的制勝關鍵。

3.3 集聚跨領域體驗場景需求

沉浸式體驗場景多種多樣，既有同一個沉浸式場館內部的體驗場景全方位需求，比如沉浸式購物廣場體驗中，建筑立面、裝飾、綠化、水景、音響、燈光、標識、互動媒體等多種要素可以整合起來，圍繞購物這一特定的主題共同營造體驗性；又有不同的場館之間的聯合打造需求。沉浸式場景的新需求可以對信息技術提出更高和更新的要求，使得信息技術不僅能夠為沉浸式場景服務提效升級，也有可能催生出新的信息技術分支，從而推動信息技術自身的進一步發展。

4 結語

文化是精神內涵，科技是基礎工具，沉浸式體驗體現了文化與科技融合程度與價值，也是當代社會消費升級的必然需求。全球主要發達國家都在積極研發和推廣智能科技與豐富創意的文化體驗產品，希望改變和引導人們的文化消費模式和體驗方式，構建數字經濟下的市場新業態。準確把握文化與科技融合潮流，大力推廣沉浸式體驗的發展進步，高度重視信息技術對沉浸式體驗的核心推動力，就可以找到文化競爭力的鑰匙，打通文化產業價值鏈與供應鏈新路徑，促進文化產業領域的沉浸式體驗更廣泛、更深入地發展。