虛擬現(xiàn)實動畫的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

胡軍強，孫傳明

（1.福建江夏學院 設計與創(chuàng)意學院，福建 福州 350108；2.華中師范大學 國家文化產業(yè)研究中心，湖北 武漢 430079）

一、虛擬現(xiàn)實技術與虛擬現(xiàn)實動畫

縱觀動畫藝術發(fā)展過程，從傳統(tǒng)手繪動畫到材料擺拍動畫，從無紙二維動畫到三維數(shù)字動畫，從基于交互的新媒體動畫，到近幾年逐漸成熟的虛擬現(xiàn)實動畫，每一種新媒介或者新技術的出現(xiàn)，都將或多或少改變了動畫藝術的創(chuàng)作思維和表達形式。

（一）虛擬現(xiàn)實技術

虛擬現(xiàn)實技術是一項包含計算機圖形學、傳感器技術、人機交互技術、人工智能等的綜合集成技術，它用計算機創(chuàng)建逼真的立體視、聽、嗅覺等感覺信息，使人作為參與者通過虛擬交互設備，自然地和虛擬世界進行交互并體驗反饋后的各種感官信息。

虛擬現(xiàn)實技術是由美國VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾（Jaron Lanier）在上世紀80年代初提出的，到90年代隨著計算機技術的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術逐步應用在航空、軍事、教育、科研等領域，并在隨后逐漸應用于構建三維虛擬場景漫游系統(tǒng)和創(chuàng)作三維數(shù)字動畫。

（二）虛擬現(xiàn)實動畫

“VR動畫”目前還未形成一個標準定義，作為一種實踐中的動畫藝術形式，VR動畫被普遍認為是運用計算機及傳感器技術營造出三維環(huán)境，模擬出人的五種感官（視、聽、觸、嗅、味）功能，創(chuàng)造出一種人與虛擬世界交互的虛擬環(huán)境，達到科技與藝術高度融合，并且使觀眾能夠融入其中體驗劇情的動畫藝術。目前，VR動畫大概有三種形式，第一種是360°全景動畫影像，觀眾戴上虛擬現(xiàn)實頭盔能夠進入動畫場景中，得到沉浸性感受，但這類動畫幾乎沒有故事情節(jié)；第二種是帶有故事情節(jié)和角色的VR動畫，觀眾可以以旁觀者身份進入動畫場景中，在一定程度上選擇攝影機的視角與觀看的位置，得到個性化的觀影體驗；第三種是加入了交互設計的VR動畫，觀眾能夠與動畫進行互動，甚至參與動畫敘事過程而獲得參與操縱動畫故事情節(jié)的體驗。

與傳統(tǒng)影視動畫相比，VR動畫不僅是簡單的視聽感官體驗，而是借助如頭戴式顯示器、數(shù)據(jù)手套或體感套裝的幫助，讓觀眾體驗沉浸感、交互性更高的虛擬環(huán)境。VR動畫視、聽、觸覺的沖擊能全方位調動觀眾所有感官投入到動畫中，感受其中的歡樂和痛苦，這是一種超越單純視聽覺或觸覺的藝術體驗[1]。正因為VR動畫的感官體驗方式的特殊性，其在創(chuàng)作時鏡頭設計也與傳統(tǒng)動畫有很大不同。VR動畫中的鏡頭是360度的，鏡頭的目光焦點也是由體驗者自行選擇，創(chuàng)作者在拍攝鏡頭是需要考慮鏡頭中的每一個細節(jié)，而且要設置交互情節(jié)引導觀眾注意重點故事情節(jié)或者推動故事發(fā)展。VR動畫這些特性正是它廣受歡迎的原因所在。

二、虛擬現(xiàn)實動畫現(xiàn)狀分析

隨著VR技術的發(fā)展和VR硬件設備的成熟，運用VR技術創(chuàng)作動畫成為動畫行業(yè)的一種潮流，也讓其它行業(yè)紛紛加入“VR+”項目大軍，期待VR技術能夠為行業(yè)發(fā)展帶來新力量。

（一）VR動畫現(xiàn)狀

2016年VR技術和內容呈井噴式發(fā)展，各大硬件廠商紛紛研發(fā)VR動畫觀看、交互的硬件產品，如VR眼鏡、VR交互手柄等，繼而引發(fā)各種“VR+”應用，如VR電影、VR游戲、VR教育、VR文化民俗旅游、VR建筑展示等等。各個行業(yè)都在為迎接VR時代的到來而進行著積極改革，而真正能運用這些技術和設備創(chuàng)作出VR動畫精品卻不多，目前比較著名的VR動畫有 《Invasion!》《Herry》《Pearl》等等。虛擬現(xiàn)實動畫以其獨特的視聽效果和交互體驗，逐步成為動畫行業(yè)發(fā)展的主流形式之一[2]。相較于虛擬現(xiàn)實游戲的迅猛發(fā)展，動畫中的虛擬現(xiàn)實體驗起步較晚。由于動畫產業(yè)中多種因素的制約，劇情類的虛擬現(xiàn)實動畫一直鮮有佳作。目前為止受到關注并得到廣泛認可的虛擬現(xiàn)實動畫以短片動畫為主，力求在盡可能壓縮制作周期和成本的基礎上講述一個相對完整且耐人尋味的故事[3]。

目前，專注開發(fā)VR（影視）內容的公司，主要有以下三家公司。第一家是創(chuàng)辦于2015年的Baobab Studios公司，該公司在2016 年創(chuàng)作人類歷史上第一部 VR 動畫電影《Invasion!》。這部VR動畫講述的是兩只小兔子抵抗外星人入侵的故事，觀眾可以化身為其中一只兔子，以角色的視角來觀看動畫，這樣的觀影體驗帶給觀眾強烈的如臨其境的生理感受和參與故事創(chuàng)作的心理愉悅感。第二家公司Oculus旗下?lián)碛幸粋€VR工作室Oculus Story Studio，該工作室在2015年底制作了兩部VR動畫《Lost》和《Henry》，其中《Henry》拿到2016年艾美獎的最佳原創(chuàng)互動大獎；2017年更上一層樓，出品的VR動畫《Dear Angelica》在交互敘事領域有突出表現(xiàn)，獲得Lumiere“最佳VR動畫體驗獎”[4]。第三家公司Google Spotlight Stories VR工作室在2016年創(chuàng)作了VR動畫《Pearl》獲得第89 屆奧斯卡最佳動畫短片提名，另外一部《buggy night》利用聚光燈進行交互設計的創(chuàng)意也獲得良好觀眾關注[5]。

相比而言，中國的VR動畫起步較晚，但也取得了不錯的成績。其中，2017年蔡明亮導演的《家在蘭若寺》讓觀眾體驗一下幽暗的蘭若寺里遇見女鬼的驚險的故事。

（二）“VR+”項目應用現(xiàn)狀

VR動畫正在與越來越多的產業(yè)發(fā)生交互融合，也有越來越多的產業(yè)創(chuàng)新者跨界運用VR技術去拓展項目的創(chuàng)新性應用，如游戲中的沉浸感體驗、建筑展示中實時交互體驗、在民俗旅游項目中的虛擬體驗等等。

1.游戲：從最早的文字游戲到2D游戲，再到3D游戲，隨著游戲畫面和游戲技術的進步，游戲的仿真度和代入感越來越強。但因為技術等方面的原因仍然無法讓玩家在玩游戲時完全沉浸入其中的感受[6]。而虛擬現(xiàn)實技術恰好可以構建逼真的游戲場景，又能提供自然的交互技術和多感官體驗，玩家玩游戲時能夠獲得身臨其境的真實感受。這一特性也決定了VR技術在電子游戲領域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，而電子游戲無疑成為“VR+”項目的重要切入口。

2.建筑動畫展示：VR技術的三維建模和實時交互功能可以創(chuàng)作建筑漫游動畫，讓觀眾瀏覽大面積三維地形、真實建筑空間、實時光影變化。通過鏡頭觀眾不但可以鳥瞰宏大的建筑，也可以近距離觀察建筑的紋理，還能提前欣賞未來的建筑規(guī)劃。另外，觀眾可以自由選擇切換行走、駕駛、飛行等多種漫游方式，體驗強烈、逼真的感官沖擊，這些都是傳統(tǒng)建筑表現(xiàn)形式所無法比擬的[7]。

3.民俗、歷史文化、旅游項目體驗：VR技術可以將損壞的或不存在的歷史文物、文化場景或者不容易到達的旅游實景進行再現(xiàn)和還原。比如觀眾進入VR項目的虛擬空間中，可以體驗精彩的古代民俗活動，登上高高的珠穆朗瑪峰，在天空翱翔并俯瞰大地上的山川河流。

4.虛擬學習環(huán)境系統(tǒng)：在學習教育上，VR技術可以彌補教育領域的不足，它不僅可以模擬浩瀚的宇宙空間，也可以模擬肉眼看不見的細胞。另外，VR技術可以模擬有危險的實驗環(huán)境，讓學生事先體驗實驗環(huán)境和實驗操作過程。

三、VR動畫面臨的困境

（一）動畫創(chuàng)意匱乏

VR技術已然應用到動畫創(chuàng)作中，然而技術的發(fā)展不能缺少動畫故事的支撐，否則VR技術將僅僅是一個高超華麗的噱頭，觀眾將無法通過高新的VR技術體驗到真正震撼人心的動畫故事。從目前比較經典的VR動畫來看，動畫劇情設置相對簡單，沒有太多故事沖突、情節(jié)起伏的抒情性質的短片故事；其次，動畫中的交互、感官體驗設置較少，體驗情感偏弱，難以做到與觀看者共情；再次，模仿跟風的VR動畫作品較多，常常僅靠第一視點的沉浸感帶給觀眾如臨其境的生理感受，類似于早期的漫游類的虛擬動畫。這些都明確地暴露了目前的VR動畫缺乏創(chuàng)新創(chuàng)意。

（二）VR技術有待提高

觀眾在觀看VR動畫時，必須帶上VR顯示設備。當動畫中的鏡頭運動變化大時，VR顯示設備輸出和顯示的圖像幀率就會變快，觀眾就會出現(xiàn)類似于暈車的眩暈感。另外，VR動畫為了劇情的完整，交互環(huán)節(jié)設置較少，交互反饋主要由視聽器官來接收，這大大減弱了VR動畫的感官體驗的娛樂性。VR動畫中的交互方式不夠自然全面，相對VR游戲而言，體驗的沉浸感較差[8]。

（三）VR動畫教育體系不健全

根據(jù)重慶文理學院聯(lián)合達內科技、網龍網絡等相關企業(yè)對VR產業(yè)技術崗位需求的前期調研顯示，開發(fā)維護類、美術設計類以及影視處理類排前三，分別占3l%、20%和15%[9]。然而，目前全國高校設置虛擬現(xiàn)實專業(yè)很少，僅僅是在某一個相近專業(yè)中設置虛擬現(xiàn)實方向，比如南京藝術學院的動畫專業(yè)下開設虛擬現(xiàn)實藝術方向。另外，動畫行業(yè)市場中的培訓機構課程體系不健全，僅僅設置虛擬現(xiàn)實技術課程，配套的虛擬現(xiàn)實硬件設施跟不上，而且沒有基礎的藝術修養(yǎng)課程；校企合作模式中的虛擬現(xiàn)實課程功利性較強，方向單一，課程僅僅適合目標企業(yè)對人才的需求。

（四）虛擬現(xiàn)實硬件標準不統(tǒng)一，VR技術難兼容

虛擬現(xiàn)實硬件廠商未形成統(tǒng)一標準，每一個硬件廠商都力圖建立自己的生態(tài)系統(tǒng)，這導致下游的內容制作商只能選擇性開發(fā)適合某一款硬件的VR動畫[10]。另外，虛擬現(xiàn)實行業(yè)缺乏統(tǒng)一的制作技術標準，導致VR動畫在技術上個性化強，通用性和易用性差，且國內尚無公認的虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎，不同的個人、企業(yè)在合作、交流、傳播、創(chuàng)作VR動畫時都會受到一定的局限[9]。

四、虛擬現(xiàn)實動畫的改善策略

（一）VR動畫創(chuàng)意表達

VR動畫注重觀眾主動參與故事走向，體驗故事情境，因此在觀眾視角、觀眾視線引導、場景轉換等方面與傳統(tǒng)動畫有所不同。虛擬現(xiàn)實動畫中注重觀眾的體驗感，可以嘗試從不同的角色體驗來設計觀眾的視角。比如，觀眾去代替動畫中某一個角度去體驗，嘗試普通人平時不可能體會過的視角看動畫，體驗強烈的如臨其境的生理感受和參與故事創(chuàng)作的心理愉悅感。

VR動畫需要沉浸感動畫環(huán)境和參與性的劇情，而這種沉浸感不是僅僅靠場景的逼真度塑造的，它需要設計交互性情節(jié)。交互的情節(jié)不一定像游戲那樣的直接控制，而是在交互形式上可以設置包括眼神交互、移動、劇情分支等，讓觀眾能夠和電影產生緊密的聯(lián)系，從而形成情感上共鳴。

（二）提高VR技術表現(xiàn)力

眩暈感是現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實電影觀看時普遍產生的不適感，如果要徹底解決這方面問題，首先要解決顯示和制作的硬件問題。在頭顯設備方面：其一，要減輕頭盔重量以此減輕對頸部的壓力；其二，提高屏幕顯示質量，刷新達到90Hz或者更高質量，使人眼感受會更舒服；其三，頭盔對人腦追蹤技術也需要更為靈敏，從而減少延遲感，延遲時長不超過人眼的忍受度20毫秒（ms）。另外，在保證高配置VR硬件設備時，VR動畫內容的輸出幀率需要提高，已有VR游戲作品在輸出幀率達到每秒90幀率的情況下，體驗者在觀看運動鏡頭時不會出現(xiàn)眩暈想象[8]。

（三）VR動畫專業(yè)教育

在VR動畫人才培養(yǎng)上，政府也應該引導高校相關專業(yè)積極建設VR專業(yè)(或依托其他專業(yè)上的VR方向)，探索并建立VR人才培養(yǎng)方案、課程體系、實驗實訓條件、系列教材、師資隊伍等等。2017年，重慶文理學院依托教育部產學合作協(xié)同育人項目，聯(lián)動“達內科技”共同制定培養(yǎng)方案、共同實施人才培養(yǎng)工作的VR特色班于當年7月開班，相關辦學經驗值得借鑒[9]。

（四）政策法規(guī)引導

任何新興行業(yè)的發(fā)展都需要政府的支持，VR動畫行業(yè)也需要國家政策法規(guī)的引導，來規(guī)范虛擬現(xiàn)實硬件設備、VR技術、虛擬現(xiàn)實專業(yè)教育等標準。目前，國家“十三五”規(guī)劃綱要提出推進虛擬現(xiàn)實動畫創(chuàng)作、“VR+”項目創(chuàng)新和VR技術研發(fā)。截止2016年，天津、青島、南昌、秦皇島先后成立了城市級“虛擬現(xiàn)實產業(yè)基地”。2016年6月，北京電影學院與樂視聯(lián)合成立“虛擬現(xiàn)實內容研發(fā)中心”，面向影視、音樂、教育等應用領域，開展虛擬現(xiàn)實前瞻技術研究和“VR+”項目創(chuàng)作[7]。另外，政府和相關機構也將計劃制定VR硬件標準，包括通訊協(xié)議標準、輸入輸出設備等等，規(guī)范VR動畫制作標準和引擎技術兼容性規(guī)格。

五、VR動畫的未來

VR動畫本質是通過VR技術創(chuàng)建三維動態(tài)動畫環(huán)境，實現(xiàn)觀眾與虛擬動畫的自然交互，模擬讓觀眾體驗的視、聽、觸、嗅、味等多維感官，從而創(chuàng)作可交互、可體驗的新型動畫。在未來，快速低成本的三維建模技術、實時三維圖形生成和顯示技術、新型交互體驗設備、智能化和自然的交互技術以及分布式虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展，將大大提升VR動畫創(chuàng)作水平和感官體驗效果。另外，未來的虛擬現(xiàn)實技術在動畫等影音娛樂產業(yè)中的融合將更加地緊密，更加完善的整合方案和行業(yè)標準將也會為所有相關的領域帶來進一步的發(fā)展。