基于成像及觀影實驗的VR影視語言變革解析

嚴(yán)宇橋+劉莉源

一、 研究背景

2014年Facebook收購虛擬現(xiàn)實技術(shù)公司Oculus之后，全景視頻、虛擬現(xiàn)實影視創(chuàng)作隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展再次成為熱點，在中國尤為顯熱。然而，從真正產(chǎn)生的效果來看，VR的話題性顯然高于了它本身帶來的影視變革的實用性，很多VR創(chuàng)作甚至淪為了一種噱頭，這也導(dǎo)致2016年從上半年的“投資熱”“VR元年”到下半年就出現(xiàn)了資本撤出，一些以VR影視為賣點的VR影視公司倒閉的“寒冬”悄然而至。當(dāng)再次回頭理性思考2016年的這樣一波浪潮，可以看出這種新技術(shù)對于影視行業(yè)所帶來的混亂、沖擊和挑戰(zhàn)。

正如有聲電影第一次出現(xiàn)在影視行業(yè)中一樣，從創(chuàng)作者、觀眾到理論家，一時間都沒有作好視聽語言方面的技術(shù)和藝術(shù)研究準(zhǔn)備，VR也是如此。真正認(rèn)識到VR技術(shù)在影視中帶來了什么樣的挑戰(zhàn)和顛覆，它的影視語言體系和觀看模式會對觀眾產(chǎn)生怎樣的影響，在觀眾的反應(yīng)中會產(chǎn)生什么樣的變化，以及它的技術(shù)局限性和新的可能性，是理性思考新技術(shù)可能帶來的變化的第一步。

二、 研究綜述及假設(shè)提出

從影片內(nèi)容角度看，在國內(nèi)已有的VR影視原創(chuàng)平臺可以發(fā)現(xiàn)，VR的視頻內(nèi)容五花八門，所使用的拍攝方法也是各不相同，這就導(dǎo)致了VR視頻拍攝良莠不齊的局面。國內(nèi)有相當(dāng)一部分VR導(dǎo)演連VR成像的原理都無法準(zhǔn)確描述。因此對于全景影視拍攝的準(zhǔn)則和語法體系構(gòu)建的需求越來越重要，基于實證研究總結(jié)出一系列在現(xiàn)有技術(shù)下的VR影視創(chuàng)作原理勢在必行。

當(dāng)前，VR影視創(chuàng)作的最大問題之一，是指導(dǎo)性創(chuàng)作理論的缺乏或者錯誤。因此，本課題正是基于這樣的問題對于現(xiàn)有的一些未解決或不明確的問題提出假設(shè)，并以實驗來驗證這些假設(shè)。

爭議1：VR理想狀態(tài)下是否是一個完全開放的成像空間？

假設(shè)1：理想狀態(tài)下VR的成像空間是封閉的，有拍攝界限。

爭議2：VR片中基本不能夠有干擾物的存在，且不能靠太近，否則會引發(fā)嚴(yán)重的畸變。

假設(shè)2：在滿足某些條件下，VR的干擾物在一定程度上可以被允許；會產(chǎn)生畸變的距離有一定范圍和標(biāo)準(zhǔn)，而且是一個變量。

爭議3：VR的生理不適感來自于VR電影本身。

假設(shè)3：VR的生理不適感與內(nèi)容或者某些技術(shù)參數(shù)相關(guān)，而這可能產(chǎn)生一些挑戰(zhàn)或是機遇。

爭議4：視覺沖擊力越大，沉浸效果越好。[1]

假設(shè)4：沉浸效果的確和視覺沖擊力有關(guān)，但也受其他心理因素影響。

爭議5：VR既然是全景影視，是否應(yīng)當(dāng)將全部內(nèi)容展示給觀眾？

假設(shè)5：應(yīng)當(dāng)發(fā)揮全景影視的優(yōu)勢，但也應(yīng)注意傳統(tǒng)影視中懸念的重要性。

根據(jù)以上5條假設(shè)，調(diào)研組從成像的物理屬性和觀眾的心理變化角度設(shè)計了不同的實驗，并結(jié)合理論進行驗證。

三、 實證研究報告及研究結(jié)果

（一）VR成像效果實驗

1. 實驗摘要

本實驗從VR影視自身相比于傳統(tǒng)影視的物理屬性變化入手，通過對于VR成像原理，拍攝界限以及生理不適感的3個實驗，探索VR拍攝可能需要遵循的，不同于傳統(tǒng)影視語言的表達方式和視聽語言，從而對于拍攝提供指導(dǎo)性意見。

2. 實驗?zāi)繕?biāo)

（1）VR攝影中，是否由于魚眼鏡頭的原因會出現(xiàn)形變現(xiàn)象；如果有，形變的臨界值是多少？

（2）VR拍攝是否可以容忍干擾物的存在，以及臨界值。

（3）VR影視自身的成像原理和成像形狀是什么？與傳統(tǒng)影視有哪些不同？

（4）器材限制下減少不適感的拍攝方法。

3. 實驗方案設(shè)計

（1）實驗器材

①INSTA 3604K BATA 全景攝像機。

②暴風(fēng)魔鏡小D等不同視場角VR頭顯。

③相機三腳架一個，高度為1.6m

④卷尺，計算器。

（2）實驗被試

共8名，年齡為19-21歲，未接觸過VR視頻。

（3）總實驗方案

（4）實驗原理

三角函數(shù)、構(gòu)圖原理、以及魚眼鏡頭形變原理。

4. 實驗示意圖

5. 數(shù)據(jù)結(jié)果與分析

根據(jù)測量和計算，得出使用96°視場角的設(shè)備觀看時，成像形狀，VR被攝物的明顯形變距離隨角度的變化以及不同設(shè)備視場角下干擾物和感知的關(guān)系如下：

如圖2所示，VR攝像機的放置點為O點，則VR的360°成像范圍就是以O(shè)為球心的球體內(nèi)部。在理想狀態(tài)下（無遮擋物，攝制和播放設(shè)備的分辨率無上限），半徑線段OB的距離應(yīng)該等于全景攝像機所能夠成像的最遠距離，設(shè)其為x。由于人眼的理想可識別范圍在4km左右，在佩戴頭顯的可視狀態(tài)中，OB就是人眼能看到的最遠距離。當(dāng)x≥4km的時候，OB≈4km；當(dāng)x<4km的時候，OB=x。在OB范圍內(nèi)，某個方向上的直線有遮擋物時，視距就等于遮擋物與相機的距離。

眩暈速度和時長測算結(jié)果：

全片眩暈時長臨界值：15分鐘。

鏡頭切換率極限值：6個/分鐘。

6. 實驗結(jié)論與假設(shè)論證

根據(jù)三個實驗的數(shù)據(jù)成果，結(jié)合相關(guān)影視理論，做出如下分析：

（1）立體成像與景深鏡頭

由于是360°全景拍攝，VR拍攝的成像范圍就從二維的軸平面限制變成了三維的，擴大了好多倍的軸空間。觀眾的觀看就從平面過渡成為了空間縱深的思維，因此創(chuàng)作者也應(yīng)該轉(zhuǎn)換思路。當(dāng)前不少人認(rèn)為的“VR是一個無限延伸的拍攝空間”的觀點實際上是有問題的。和傳統(tǒng)電影的畫面限制或者取景框限制一樣，實際上VR電影的成像也并不是一個無限延伸的空間，而是封閉的球體空間。因此，VR相比于傳統(tǒng)攝像機有天然的在空間坐標(biāo)系下的優(yōu)勢，在立體空間內(nèi)的前后景之間的關(guān)系和場面調(diào)度就顯得尤為重要。

因此，在立體成像和景深鏡頭方面得出如下結(jié)論：理想狀態(tài)下，VR拍攝是一個成像是一個立體的，封閉的球體成像空間，擁有天然景深鏡頭的優(yōu)勢，VR的敘事適用于空間強調(diào)度高的影片。

（2）干擾物的允許度

在實驗2中表明，在人不作出轉(zhuǎn)動時，人兩眼的重合視閾為126°，但是在VR狀態(tài)下是124°，即∠α=∠EPH=124°；水平方向人眼的注意力視閾為36°，而在VR狀態(tài)下是38.7°。在這樣的一個曲面為邊界，立體的視域范圍內(nèi)，有關(guān)景物的前后景搭配就必須重新構(gòu)建，更應(yīng)該注重的是場景和景物之間和關(guān)系以及視覺敏感區(qū)內(nèi)外之間的關(guān)系。

VR并非完全無法構(gòu)建出畫外空間或者畫外操作，更不是必須全部排演完一次成型，在觀眾的視野之外仍然大有可為，但是前提是“視線引導(dǎo)”必須有效。依靠相當(dāng)強烈的視覺或劇情沖突，一定時間內(nèi)觀眾不移動頭部的保證下，視域外的空間就可以進行操作，諸如場面/演員的調(diào)度，燈光光源的布置等。

（3）成像形變的范圍

由于VR攝像機本身的廣角鏡頭限制，導(dǎo)致被攝物體不能離攝像機過近，否則會出現(xiàn)形變。在實驗1中，形變距離隨被攝物離主視線角度的增大而增大。而在96°的視場角范圍內(nèi)，隨著觀眾頭部的轉(zhuǎn)動，162cm以內(nèi)的被攝物體都可能會產(chǎn)生明顯的形變，因此這個范圍內(nèi)不應(yīng)放置于情節(jié)聯(lián)系過于緊密的被攝物體或演員。

（4）鏡頭時長、運動速度和長鏡頭

實驗3表明，VR另一個成像方面的挑戰(zhàn)就是單鏡頭和電影總長度問題。由于VR的全景沉浸式效果，觀眾需要對于新進入的場景有適應(yīng)時間，因此每個鏡頭不能夠過短。觀影的眩暈感和鏡頭切換速度和鏡頭運動速度成正相關(guān)，切換和運動必須控制在臨界值以內(nèi)，且無體感的單純極限運動鏡頭會導(dǎo)致眩暈。

這時，VR天然的長鏡頭優(yōu)勢就體現(xiàn)出來。[2]例如BBC推出的一系列動物全景紀(jì)錄片，就是將攝像機隱藏在自然物體之內(nèi)，和上個世紀(jì)中葉流行的直接電影紀(jì)錄片異曲同工之妙。[3]在這種狀況下長鏡頭理論在未來的VR創(chuàng)作領(lǐng)域或許有更大的指導(dǎo)優(yōu)勢。

（二）基于心理學(xué)原理的沉浸度體驗實驗

1. 引言

通過觀察法、問卷法和訪談法對虛擬現(xiàn)實的觀影體驗進行實證研究，并與傳統(tǒng)電影觀影體驗的比較，在通過量化研究的基礎(chǔ)上結(jié)合心理學(xué)原理與傳統(tǒng)影視影視理論的邏輯進行分析和探索，分析虛擬現(xiàn)實電影體驗創(chuàng)新性如沉浸度等和局限性如不適感等，并和傳統(tǒng)意義下的影視理論進行對比分析，從而達到質(zhì)化研究的目的，力求為VR影片的敘事手法方面給出一些建議。

2. 研究方法

（1）被試

23名北京師范大學(xué)本科生，年齡18-26歲。

（2）實驗材料

①VR設(shè)備及影片

頭顯為暴風(fēng)魔鏡“小D”，配套“暴風(fēng)魔鏡”APP使用，觀看的影片分為三類：過山車類（瘋狂恐怖過山車）、驚悚類（喪尸出籠）、高空俯視類（俯瞰珠峰），均為暴風(fēng)魔鏡APP中的影片，三類影片時長均為3-4分鐘。

②問卷

本研究中的問卷主要分為兩個部分，其一，測量個體在VR觀影中沉浸情境中的程度；其二，測量個體在VR觀影中是否有產(chǎn)生頭暈、惡心、心跳加速等不適反應(yīng)。

諸多理論研究顯示VR觀影具有高度的沉浸感，本研究結(jié)合心理學(xué)中的“心流”理論，對沉浸感的概念和行為表現(xiàn)進行了拓展，并給出了一些可以量化的、可以外部觀察到的指標(biāo)。沉浸感問卷的編制以Jackson（1996）等編制的沉浸體驗狀態(tài)量表（Flow State Scale）為基礎(chǔ)[4]，用于在不同情景中沉浸體驗的測量。[5]卷中的沉浸感分為6個維度：感受到挑戰(zhàn)且能戰(zhàn)勝、時間感喪失（時間過得塊或慢）、情景對個體的控制感（跟隨情景的情緒變化、動作變化等）/集中注意力在影片上、強烈想要做某事的欲望、做出行動與意識的結(jié)合（符合場景的運動但個體主觀意識不到）。

（3）實驗流程

被試按照過山車類、驚悚類、高空俯視類的順序觀看三個影片，在觀看過程中，實驗員會對被試的動作進行錄影。觀看完畢后，被試填寫“沉浸感與不適感問卷——被試版”問卷，并由實驗者對其進行一對一的訪談，訪談過程中實驗員錄音且適當(dāng)記錄。

3. 研究結(jié)果、假設(shè)論證與分析

被試量表和數(shù)據(jù)結(jié)果如下圖：

（1）沉浸感

①挑戰(zhàn)與技能的平衡：調(diào)查結(jié)果表明，大多數(shù)（66%）的被試在觀看虛擬現(xiàn)實影片的過程中覺得自己遇到了挑戰(zhàn)，主要是來自驚悚恐怖類的電影（73.3%），被試在看該類影片時，被試的主動探索行為增加，雖然遇到了挑戰(zhàn)，但是該挑戰(zhàn)也足夠引起被試的好奇心，從而獲得沉浸感。

②行動與意識的結(jié)合：70%的被試認(rèn)為自己在觀影過程中應(yīng)該做出了一些符合場景的動作，雖然自己當(dāng)時完全沉浸在電影情節(jié)中沒有注意到。

③情景對個體的控制感：74%的被試認(rèn)為情景有一種將自己代入其中的力量。訪談中，17名被試報告情景能夠使自己感受到身臨其境，17名被試中有10人報告：色彩分明的影片代入感更高；有5人報告：驚悚恐怖類的代入感更高，因為有情節(jié)的牽引，以及音效的設(shè)置使效果更逼真；剩余的2人報告：類型一即過山車類的代入感比較高，但是因為少了真實場景聲，一定程度上影響了體驗。

④時間感喪失：絕大多數(shù)被試（81%）認(rèn)為觀影的時間過得很快，剩余19%的被試認(rèn)為觀影的時間過得很慢，但認(rèn)為時間過得很慢的被試在訪談中報告是因為第二個僵尸的場景太過逼真，想快點結(jié)束，就覺得時間過得慢特別難熬，但究其本質(zhì)，是沉浸感強導(dǎo)致的恐懼心理，因此該體驗也從反面證明了VR觀影會產(chǎn)生強烈的沉浸感。

⑤自動化目的的體驗：74%的被試表明自己在觀影過程中有強烈地想做某事的欲望，在訪談中，有2名被試報告說有強烈地觀察周圍全貌的愿望，有2名被試說在觀影過程中有強烈地想去坐過山車或者想去旅游的欲望，被報告得最多的欲望是在觀看驚悚恐怖類影片時，有想躲避僵尸、想摘下頭顯或者自衛(wèi)的強烈欲望。

（2）不適感

超過半數(shù)（60%）的被試報告了在VR觀影過程中存在不同程度的不適感，不適感包括生理上的眩暈、惡心，也包括心理狀態(tài)上的恐懼情緒、突如其來的驚嚇等，根據(jù)訪談結(jié)果，將引起被試觀影過程中產(chǎn)生不適感的原因總結(jié)如下：

觀影設(shè)備：頭顯過重、手機膜有碎裂等。

影片的物理特性：畫質(zhì)模糊無法對焦、鏡頭切換過快（如俯瞰珠峰景色時鏡頭和視點總在切換）

影片內(nèi)容：驚悚恐怖鏡頭真實感過強、過山車的加速轉(zhuǎn)彎與俯沖、缺少與影片場景相匹配的細節(jié)（如過山車耳邊的風(fēng)和嘈雜人聲）從而缺乏代入感與真實感、突如其來的驚悚情節(jié)

（3）分析與總結(jié)

基于上述實驗，我們總結(jié)出了影響VR觀影體驗的一些重要因素，以及可以用于指導(dǎo)拍攝的建議，可分為以下三類：沉浸感、視角和視點、影片內(nèi)容。

①沉浸感：封閉空間拍攝的觀眾沉浸度總體高于開放空間、聲音引導(dǎo)的效果總體強于字幕引導(dǎo)。在研究中，我們發(fā)現(xiàn)喜歡“僵尸出籠和鬼片”的被試達到了78.9%，且在這些被試中，絕大多數(shù)被試（90%）喜愛該影片的原因是其營造的封閉環(huán)繞式的空間和燈光明暗的設(shè)置比大開放視角更有身臨其境的感覺，由此可見封閉空間拍攝的觀眾沉浸度總體高于開放空間。同時有83%的被試報告說是因為僵尸的聲音或駕駛員聲音引導(dǎo)他們進入場景，其效果遠遠強于字幕，因此音效的設(shè)置和與情節(jié)的匹配也至關(guān)重要，

②視角和視點：其一，雖然我們都知道在第一人稱視角下，獲得的觀影效果最為真實，最有代入感和沉浸感，但觀眾進入場景后的心理適應(yīng)是需要過程的，需要注意的是場景、環(huán)境和情節(jié)的綜合效果應(yīng)符合絕大多數(shù)觀眾的心理假定，否則會產(chǎn)生抽離感。其二，單片內(nèi)，視角和視點的頻繁切換會導(dǎo)致出戲。

研究中，被試剛開始由于不適應(yīng)VR的觀影方式會出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍的現(xiàn)象，如調(diào)整瞳距、適應(yīng)頭顯重量、探索場景全貌、適應(yīng)光線等問題，而調(diào)整上述問題所花費的時間為30s-90s，之后被試才會出現(xiàn)符合影片情景的語言動作等。因此為了縮短這個調(diào)整時間，場景、環(huán)境和情節(jié)的綜合效果應(yīng)符合絕大多數(shù)觀眾的心理假定。再者，關(guān)于視點的頻繁切換：有23%的被試報告說，“俯瞰珠峰”的影片，因為其視點總在變化，導(dǎo)致的景色錯綜復(fù)雜，沒有邏輯，因此會產(chǎn)生暈眩的感覺，無法做到第一視角與自我認(rèn)知的結(jié)合。由此看來，VR影片在拍攝時，也應(yīng)注意單片內(nèi)盡量避免視角和視點的頻繁切換。

③影片內(nèi)容：其一，沖擊力和產(chǎn)生的注意力吸引效果在一定范圍內(nèi)成正相關(guān)，但超過此范圍后，如果沖擊力過大反而會出現(xiàn)抽離感，互動感會大幅度降低。其二，單鏡頭角度下，vr電影需要給觀眾留出一定的探索空間，留出懸念。

斯拉沃熱·齊澤克指出，“如果在現(xiàn)實場景中人發(fā)現(xiàn)如果有什么東西不可承受，人的意識會將這種場景虛構(gòu)化，認(rèn)為所看到的并不真實?！边@在VR影片中的表現(xiàn)就是在觀看過程中，如果觀眾在“本我”階段匹配不成功，或者是在“自我”塑造后第一人稱主人公所做的行為和選擇并不能夠被觀眾長期以來形成的價值觀，道德觀等“超我”匹配，這時觀眾的心理就會被抽離出來。[6]這種情況下，個體受到的沖擊力過大，反而產(chǎn)生了抽離感，互動感降低。

另一個在電影內(nèi)容上VR的敘事特點即為懸念感的大幅度增加。有17%的被試報告說在觀影過程中，有想探索環(huán)境全貌的強烈欲望，從被試擺頭的動作及頻率來看，這種探索相當(dāng)有吸引力在VR的表現(xiàn)過程中，可以讓觀眾通過轉(zhuǎn)動的方式而自行發(fā)現(xiàn)這種懸念，這種期望式懸念會更加明顯。另外，“你背后有人”的經(jīng)典潛意識恐懼例子也更加能夠增強懸念驚悚效果。[7]

結(jié)語

根據(jù)實驗的數(shù)據(jù)結(jié)果和理論分析，結(jié)合課題假設(shè)，得出以下七條VR影視創(chuàng)作視聽語言的結(jié)論性命題，以期對于VR影視拍攝提供參考性建議：

1. 理想狀態(tài)下，vr拍攝是一個成像是一個立體的，封閉的球體成像空間，擁有天然景深鏡頭的優(yōu)勢。vr的敘事適用于空間強調(diào)度高的影片。

2. VR電影可以在片場放置干擾物或者制造畫外空間，前提是VR影片能夠做到使觀眾對空間內(nèi)某一事物產(chǎn)生關(guān)注。這種關(guān)注可以用聲音或者事件來引導(dǎo)。相機到此被攝物體連線的124°之外是干擾物允許存在的區(qū)域，而188°之外是安全范圍。但是在被引導(dǎo)的“主視線”的38.7°以內(nèi)是禁區(qū)，干擾物在此范圍內(nèi)出現(xiàn)會被注意到。

3. 離相機過近的區(qū)域會產(chǎn)生形變，因此不能放置與情節(jié)聯(lián)系過于緊密的事物，尤其是距離相機162cm以內(nèi)。

4. 封閉空間拍攝的觀眾沉浸度總體高于開放空間。聲音引導(dǎo)的效果總體強于字幕引導(dǎo)。

5. 觀眾的觀影效果和視角即拍攝位置有關(guān)。在第一人稱視角下，場景，環(huán)境和情節(jié)的綜合效果應(yīng)符合絕大多數(shù)觀眾的心理假定。沖擊力和產(chǎn)生的注意力吸引效果在一定范圍內(nèi)成正相關(guān)，但超過此范圍后，如果沖擊力過大反而會出現(xiàn)抽離感。

6. 單片內(nèi)，視角和視點的頻繁切換會導(dǎo)致出戲。在單鏡頭角度下，VR電影需要給觀眾留出一定的探索空間，留出懸念，否則互動感會大幅度降低。

7. VR電影有天然的長鏡頭優(yōu)勢。觀影的眩暈感和鏡頭切換速度和鏡頭運動速度成正相關(guān)，切換和運動必須控制在臨界值以內(nèi)，鏡頭的垂直運動眩暈感總體高于水平運動。無體感的單純極限運動鏡頭會導(dǎo)致眩暈。

VR是一場革命，在影視領(lǐng)域帶來的顛覆性和新的可能性不亞于之前任何一次影視技術(shù)的革新。這對于影視工作者來說是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也是巨大的機遇。通過實踐和總結(jié)，探索什么樣的電影適合拍VR，不斷地完善視聽語言，創(chuàng)新拍攝方法，是當(dāng)前VR影視不論是實操和理論都孜孜以求的方向。

參考文獻：

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