虛擬現實下的社區公共空間參與式設計分析

摘要：隨著虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術的迅速發展和普及，社區公共空間的設計趨向于采用參與式的方法，以增強設計過程的民主性和包容性。文章探討了VR環境下參與式社區公共空間設計的方法與效果，并分析了其在提升社區成員參與度和滿足多元需求方面的潛力。首先，回顧了參與式設計的理論基礎和VR技術在空間設計中的應用進展。其次，討論了VR在參與式設計中所面臨的挑戰，包括技術獲取的平等性、用戶界面的友好性以及虛擬環境與現實世界之間的聯系等問題。研究結果表明，VR為社區公共空間的參與式設計提供了一種新的有效工具，使得設計過程更加開放和迭代，能夠更好地反映社區成員的需求和愿景。

關鍵詞：虛擬現實；社區公共空間；參與式設計；案例研究；設計民主化

中圖分類號：TP391.9文獻標志碼：A

0 引言

VR技術能夠創建一個沉浸式的環境，讓社區成員以前所未有的方式體驗和評價未來的公共空間設計方案。本文探討了VR技術如何作為一種新興工具，被整合到社區公共空間的參與式設計過程中，不僅可以增強設計的透明度，也可以提高社區成員對最終設計的認同感。

1 公共空間參與式設計的發展歷史和趨勢

國外在1960年公眾參與開始覺醒，Team X提出以人為核心的城市設計思路。1980年，參與式設計方法開始在建筑設計領域得到應用，公眾參與城市規劃和設計方法得到重視。到了20世紀90年代，學者對社區參與式設計進行研究，探討促進社區參與的方法，并形成了社區參與式設計的概念［1］。2000年左右國內開始出現公眾參與設計的雛形。宮永偉等［2］提出公眾參與機制的方法論基礎并嘗試實際應用。隨著互聯網和新技術被應用于公共空間參與式設計，研究開始關注鄉村和老舊城區公共空間改造，陳永明等［3］提出社區參與公共空間的研究方法，國內研究開始深入。2020年以后在疫情背景下，虛擬現實與互聯網技術進一步推動了社區公共空間參與式設計的發展。

2 虛擬現實參與式設計方法的應用

VR技術簡化了公眾參與設計的過程，用戶無需專業知識就能夠理解設計意圖并提供反饋，這使得非專業人士也能夠有效地參與該設計過程。成果展示式虛擬現實通常用于展示預設的設計方案，而交互式虛擬現實則允許用戶在虛擬環境中實時調整和修改設計，參與創造過程［4］。隨著新技術的發展，結合可穿戴生理傳感器，VR技術可以更加客觀和精準地評估用戶的體驗。VR技術將抽象的設計概念具象化為三維模型，使得非專業人士也能夠容易理解和評估設計方案。

3 VR在參與式設計中所面臨的挑戰

3.1 技術獲取的平等性

3.1.1 成本問題

高質量VR設備的價格通常較高，這涉及高端顯示器、跟蹤系統、輸入設備和足夠強大的計算硬件。尤其是對于專業級別或商業級別的應用，這些設備的成本會成為VR技術普及的一個重大障礙。對于個人用戶或小型企業，高昂的設備投入導致VR技術的使用受限。

3.1.2 普及度問題

VR技術的普及不僅受成本限制，還受到教育和文化因素的影響。雖然VR在游戲和娛樂領域相對普及，但在教育、健康、房地產和其他工業應用中的普及程度較低。部分原因是公眾缺乏對VR潛能的認識或者VR尚未有足夠吸引相關行業的內容和應用。

3.1.3 技術門檻問題

VR設備的設置和操作通常比傳統的用戶界面復雜，需要用戶具備一定的技術知識。從安裝驅動程序、配置房間空間跟蹤到調整頭顯的視覺參數等，都成為技術門檻。此外，內容創作和環境模擬等高級應用的開發，更需要專業的技能和知識。

3.2 用戶界面的友好體驗

3.2.1 直觀性

在VR中，直觀性意味著用戶可以不經過或僅需很少的指導即可與虛擬環境互動。操作方式應該模仿現實世界中的相應動作，包括簡單的手勢、視線追蹤和物理移動，從而讓用戶能夠憑借直覺進行控制。

3.2.2 自然交互性

盡管VR技術為用戶提供了沉浸式的交互體驗，但并非所有的交互設計都能夠讓用戶感到自然舒適。例如，用戶發現虛擬環境中的移動方式（如瞬移或使用控制器行走）與現實生活中的直覺不符，這會導致暈動癥，降低體驗的自然感。因此，自然交互的設計應當盡可能地模擬現實世界中的動作和反應。

3.2.3 界面設計優化

在VR環境中，傳統屏幕基礎的界面設計原則不再適用。設計者需要創造新的設計語言，以適應三維空間和沉浸式體驗。VR界面設計要考慮到用戶視線和頭部移動的自然行為，確保菜單和控制元素既容易找到，又不會干擾沉浸感。此外，界面應該提供即時和清晰的反饋，幫助用戶理解他們的行動是否已經被系統識別和執行。

3.3 虛擬環境與現實世界之間的聯系

3.3.1 真實感的營造

創造一個視覺上令人信服的環境是具有挑戰性的，需要高質量的圖形、逼真的光照效果和詳細的紋理。除視覺外，VR技術還需要模擬其他感官體驗，如觸覺、聽覺甚至嗅覺，以加強真實感。為了在虛擬環境中模擬物理交互（如抓取、移動物體）的真實性，VR技術需要復雜的算法和精確的傳感器。即使是微小的延遲也會破壞沉浸感，并引起暈動癥，因此，VR技術需要高效地處理速度和數據傳輸。

3.3.2 數據整合

虛擬設計需要實時或定期更新的數據以確保其相關性。在整合多個來源的數據時，會遇到格式不一、標準不統一的問題。高質量的數據整合往往需要更多的計算資源，這會影響VR系統的性能。

3.3.3 場景轉換

設計一個可以讓用戶的虛擬體驗無縫銜接到現實生活中的系統是具有挑戰性的，特別是在教育和訓練領域，這種轉換是至關重要的。用戶需要時間來適應虛擬環境，然后再適應回現實環境，這個過渡過程會影響體驗的連貫性。虛擬環境中的場景需要根據用戶在現實世界中的行為和反應進行調整，以提高2個環境之間的相似度。

4 社區公共空間參與式設計中VR技術的應用建議

4.1 提升普及度

VR技術的普及和接受度是推動其在各行各業廣泛應用的關鍵。可采取以下措施：在學校、圖書館、社區中心等公共場所舉辦工作坊和講座，開展關于VR的基礎知識、潛在用途以及應用方式的活動；通過媒體和在線平臺發布信息，利用視頻和互動內容向受眾宣傳VR技術；設置臨時或移動的體驗中心，讓公眾可以免費或低成本體驗VR，從而降低嘗試新技術的門檻；在公共活動、展覽會或科技博覽會中設置VR體驗區，吸引參觀者體驗并了解其潛力；與社區組織合作中，確保VR介紹活動和體驗機會能夠到達不同人口結構的社區，包括年齡、經濟狀況和文化背景各異的群體；在社區活動中整合VR體驗，比如在社區節日或聚會中設置VR體驗攤位，鼓勵社區成員參與；與教育機構、非政府組織、企業和政府機構建立合作關系，共同推廣VR技術的教育和應用；開發與當地文化、歷史和社區活動相關的VR內容，提高公眾的興趣和參與感。

4.2 降低操作難度

為了降低VR設備的操作難度，確保更多的用戶能夠輕松上手并享受VR體驗，可以利用高級手勢識別技術，允許用戶通過自然的手勢來控制虛擬環境。這種方式比使用按鈕和控制器更為直觀。

VR交互邏輯如圖1所示，創建清晰、簡潔的用戶界面（User Interface，UI），避免過多的菜單或復雜的導航路徑。通過視覺提示和高對比度的界面元素，確保用戶快速理解操作流程。確保UI元素的位置符合人體工程學原則，避免用戶以不舒適的身體動作進行操作。考慮到用戶的不同身高和站姿，允許UI根據用戶的需要進行調整。系統應該提供實時反饋，告訴用戶操作是否成功，并在必要時提供修正建議。音效、振動反饋和視覺效果可以增強用戶的參與感，同時幫助他們理解操作結果。結合語音控制、眼動追蹤等多種交互方式，減少對物理操作的依賴，特別適合不習慣使用傳統游戲控制器的用戶。定期進行用戶測試，根據不同用戶群體的反饋對操作系統進行改進。迭代產品設計，不斷精簡和優化操作流程，確保新手用戶也能快速上手。

4.3 提高設計效率

結合前期調查提高設計效率是一個非常有效的策略，開展問卷調查或訪談，收集關于當前公共空間的使用情況、用戶需求、存在的問題等信息。通過數據分析來識別公眾對空間功能的迫切需求以及對現狀的滿意度和期望的改善方向。將調查結果中的需求和問題進行歸類和優先級排序，識別出最緊迫和最常見的問題點，確定在后續虛擬現實設計中需要重點關注的功能和問題的解決方案。

根據調查結果構建初步的設計概念，確保方案能夠解決識別出的主要問題。初步方案可以用草圖、流程圖或簡單的3D模型來表達，以促進進一步的討論和迭代。利用VR技術制作可交互的原型，把初步設計概念轉變為可體驗的虛擬環境。確保原型中包含前期調查中確定的關鍵需求和功能。邀請目標用戶群體在虛擬現實中體驗設計原型，收集他們的反饋。觀察用戶在虛擬環境中的交互行為，了解設計方案在實際情境中的表現。根據用戶體驗測試的反饋，調整和優化設計方案。重復測試和迭代過程，直至設計方案能夠高效解決用戶需求。

在多輪迭代后，將最終方案細化為實施計劃，包括詳細的設計圖紙、材料和技術規格說明。準備好將虛擬設計轉化為實際空間的具體步驟和所需資源。

5 結語

通過研究現有的VR技術和社區設計原則，本文深入探討了VR在社區公共空間設計中的潛力和挑戰。首先，VR技術為社區公共空間的參與式設計提供了新的可能性。通過VR技術，居民可以在現實世界之外的虛擬環境中進行社區參與和合作活動。這種參與式設計可以促進社區成員之間的交流和互動，增強社區凝聚力和認同感。其次，VR技術在社區公共空間設計中也面臨一些挑戰。技術限制、用戶體驗以及社區公共空間的真實感和可持續性等問題需要被解決。此外，VR技術的廣泛應用還需要考慮社會、文化、經濟等方面的因素，以確保其在社區公共空間中的有效性和可持續性。

參考文獻

［1］劉悅來，謝宛蕓.共治的景觀系列參與式設計營造工作坊——基于社區公共空間治理的景觀教學模式融合探索［J］.園林，2022（12）：86-92.

［2］宮永偉，傅涵杰，張帥，等.海綿城市建設的公眾參與機制探討［J］.中國給水排水，2018（18）：1-5.

［3］陳永明，田恒德.影像敘事，市民參與和社區公共空間再想象——香港都市轉型下的“妙想氈開”西營盤計劃［J］.建筑學報，2018（4）：21-27.

［4］吳明.網絡時代公眾參與視角下居住社區公共空間的設計［J］.建筑與文化，2017（8）：74-75.

Participatory design analysis of community public space in virtual reality

Abstract： With the rapid development and popularization of virtual reality （VR） technology， the design of community public spaces tends to adopt participatory methods to enhance the democracy and inclusiveness of the design process. This article aims to explore the methods and effects of participatory community public space design in VR environments， and analyzes its potential in enhancing community member participation and meeting diverse needs. The study firstly reviews that the theoretical foundation of participatory design and the application progress of VR technology in spatial design. It is also discussed the challenges faced by VR in participatory design， including the equality of technology acquisition， the friendliness of user interfaces， and the connection between virtual environments and the real world. The research results indicate that VR provides a new and effective tool for participatory design of community public spaces， making the design process more open and iterative， and better reflecting the needs and visions of community members.

Key words： virtual reality; community public spaces; participatory design; case studies; design democratization