虛擬現(xiàn)實動畫的發(fā)展現(xiàn)狀及對策研究

胡軍強，孫傳明

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

近年來，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)（簡稱為“VR技術(shù)”）成熟和虛擬硬件設(shè)備發(fā)展普及，VR技術(shù)大量應用于游戲、數(shù)字旅游、展覽展示、教育等各個領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以構(gòu)建立體虛擬場景，設(shè)置自然交互與多感官體驗，為動畫創(chuàng)作帶來一種新的創(chuàng)新思維。然而，人們也逐漸清晰地認識到虛擬現(xiàn)實動畫（簡稱為“VR動畫”）還存在著很多問題，如動畫原創(chuàng)內(nèi)容少、交互方式不豐富、多感官體驗效果不理想等。筆者認為，在VR動畫正蓬勃發(fā)展的時期，需要深入分析VR動畫的現(xiàn)狀并冷靜思考VR動畫面臨的問題，進一步探究VR動畫發(fā)展路徑，并展望VR動畫的未來發(fā)展趨勢。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與虛擬現(xiàn)實動畫

縱觀動畫藝術(shù)發(fā)展過程，從傳統(tǒng)手繪動畫到材料擺拍動畫，無紙二維動畫到三維數(shù)字動畫到基于交互的新媒體動畫，直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(shù)的出現(xiàn)，都將或多或少改變了動畫藝術(shù)的創(chuàng)作思維和表達形式。

（一）虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一項包含計算機圖形學、傳感器技術(shù)、人機交互技術(shù)、人工智能等的綜合集成技術(shù)。它用計算機創(chuàng)建逼真的立體的視、聽、嗅覺等感覺信息，觀眾通過虛擬交互設(shè)備與虛擬世界進行交互并體驗各種感官信息。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在二十世紀八十年代初，由美國VPL公司的創(chuàng)建人拉尼爾（JaronLanier）提出的。到九十年代虛擬現(xiàn)實技術(shù)逐步應用在航空航天、軍事模擬、教育、科研等領(lǐng)域，并逐漸應用于創(chuàng)建三維虛擬場景和虛擬現(xiàn)實動畫。

（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(shù)形式，VR動畫被普遍認為是運用計算機及傳感器技術(shù)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(shù)高度融合，并且使觀眾能夠融入其中體驗劇情的動畫藝術(shù)。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(shè)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(diào)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(shù)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(shè)計也與傳統(tǒng)動畫有很大不同。VR動畫中的鏡頭可以360度旋轉(zhuǎn)，體驗者可以自行選擇鏡頭角度與目光焦點。因此，創(chuàng)作者在拍攝鏡頭時需要考慮鏡頭中的每一個細節(jié)，而且要設(shè)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——自由選擇、體驗、交互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(shù)的發(fā)展和VR硬件設(shè)備的成熟，運用VR技術(shù)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(shù)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(shù)和內(nèi)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(chǎn)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(shù)和設(shè)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感官體驗，逐步成為動畫行業(yè)發(fā)展的主流形式之一。[2]

與虛擬現(xiàn)實游戲的迅猛發(fā)展相比，動畫中的虛擬現(xiàn)實應用起步較晚。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)與虛擬現(xiàn)實設(shè)備等多種因素的限制，劇情類的虛擬現(xiàn)實動畫一直鮮有佳作。到目前為止，受到關(guān)注并得到廣泛認可的虛擬現(xiàn)實動畫大多片長較短，創(chuàng)作者力求在短周期和低成本的基礎(chǔ)上，敘述一個相對完整、又有交互情節(jié)的耐人尋味的故事。[3]

目前，專注開發(fā)VR（影視）內(nèi)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!》——講述兩只小兔子抵抗外星人入侵家園的故事。觀眾通過虛擬現(xiàn)實設(shè)備化身為其中一只兔子，以旁觀者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。第二家公司是Oculus旗下的VR工作室Oculus Story Studio，該工作室在2015 年制作了兩部 VR 動畫《Lost》與《Henry》，其中《Henry》拿到2016年艾美獎的最佳原創(chuàng)互動大獎；2017年Oculus Story工作室在交互敘事領(lǐng)域上繼續(xù)創(chuàng)新，其創(chuàng)作的VR動畫《Dear Angelica》獲得Lumiere“最佳VR動畫體驗獎”。[4]第三家公司是Google Spotlight Stories VR工作室，其在2016年創(chuàng)作的了VR動畫《Pearl》獲得了第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(shè)計的創(chuàng)意也獲得良好觀眾關(guān)注。[5]

（二）“VR+”項目應用現(xiàn)狀

VR動畫正在與越來越多的行業(yè)發(fā)生交互融合，也有越來越多的行業(yè)創(chuàng)新者跨界運用VR技術(shù)去拓展各自行業(yè)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.虛擬現(xiàn)實游戲

從早期的文字游戲到二維游戲、三維游戲，隨著游戲畫面的優(yōu)化和游戲交互技術(shù)的進步，游戲的仿真度和代入感越來越強。但因為技術(shù)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VR技術(shù)恰好可以構(gòu)建逼真的游戲場景，又能提供自然的交互技術(shù)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。VR技術(shù)這種特性也給電子游戲領(lǐng)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(shù)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(shù)可以將損壞的或不存在的歷史文物、文化場景進行數(shù)字化復原，也可以模擬不容易到達的旅游實景。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)

在教育領(lǐng)域，VR技術(shù)可以模擬或構(gòu)建各種場景，比如個人難以全景觀看的浩瀚宇宙空間，肉眼無法觀察到的微小的細胞。另外，VR技術(shù)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，從而避免在真實實驗環(huán)境中出現(xiàn)不必要的錯誤。

三、VR動畫面臨的困境

（一）VR動畫創(chuàng)意匱乏

VR技術(shù)已然應用到動畫創(chuàng)作中，然而技術(shù)的發(fā)展不能缺少動畫故事的支撐，否則VR技術(shù)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(shù)體驗到真正震撼人心的動畫故事。從目前比較經(jīng)典的VR動畫來看，動畫劇情設(shè)置相對簡單，沒有太多故事沖突、情節(jié)起伏的抒情性質(zhì)的短片故事；其次，動畫中的交互、感官體驗設(shè)置較少，體驗情感偏弱，難以做到與觀看者共情；再次，風格類似的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三維數(shù)字動畫。這些都明確地突顯出目前的VR動畫缺乏創(chuàng)新創(chuàng)意。

（二）VR技術(shù)有待提高

觀眾在觀看VR動畫時，必須帶上VR顯示設(shè)備。當動畫中的鏡頭運動變化大時，VR顯示設(shè)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(shè)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

重慶文理學院在2017年聯(lián)合達內(nèi)科技、網(wǎng)龍網(wǎng)絡等相關(guān)企業(yè)，對VR產(chǎn)業(yè)的技術(shù)崗位需求進行前期調(diào)研，結(jié)果顯示開發(fā)維護類、美術(shù)設(shè)計類以及影視處理類需要人員數(shù)排在前三，分別占3l%、20%和15%。[9]然而，目前中國的VR動畫教育體系根本不健全，全國高校設(shè)置虛擬現(xiàn)實專業(yè)很少，僅僅是在相近專業(yè)中設(shè)置虛擬現(xiàn)實方向，比如南京藝術(shù)學院在動畫專業(yè)中開設(shè)虛擬現(xiàn)實藝術(shù)方向。另外，動畫行業(yè)市場中的培訓機構(gòu)課程體系也不健全，僅僅設(shè)置虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程，配套的虛擬現(xiàn)實硬件設(shè)施跟不上，而且沒有基礎(chǔ)的藝術(shù)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(shù)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(nèi)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(shù)標準，這導致VR動畫在技術(shù)上個性化較強，而通用性和易用性較差。而且全世界還沒有公認的虛擬現(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)實動畫的發(fā)展路徑

（一）拓寬VR動畫創(chuàng)意內(nèi)容

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(zhuǎn)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(shè)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(shè)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(shè)置包括眼神交互、移動、劇情分支等，讓觀眾能夠和電影產(chǎn)生緊密的聯(lián)系，從而形成情感上共鳴。

（二）提高VR技術(shù)表現(xiàn)力

眩暈感是現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實電影觀看時普遍產(chǎn)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(shè)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(zhì)量，刷新達到90Hz或者更高質(zhì)量，使人眼感受會更舒服；其三，頭盔對人腦追蹤技術(shù)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。另外，在保證高配置VR硬件設(shè)備是，VR動畫內(nèi)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）完善VR動畫專業(yè)人才機制

VR動畫作為新的動畫類型，其擁有全新的藝術(shù)語言范式，其創(chuàng)作技術(shù)的要求也比其它類型動畫高。目前，從事VR動畫創(chuàng)作的人員主要是傳統(tǒng)動畫創(chuàng)作者與虛擬現(xiàn)實技術(shù)人員，專業(yè)了解整個VR動畫創(chuàng)作流程的人才很少，這已經(jīng)成為制約VR動畫快速發(fā)展的重要因素之一。在VR動畫人才培養(yǎng)上，政府也應該引導高校相關(guān)專業(yè)積極建設(shè)VR專業(yè) (或依托其他專業(yè)上的VR方向)，探索并建立虛擬現(xiàn)實動畫人才培養(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虛擬現(xiàn)實專業(yè)的“產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目”，聯(lián)合“達內(nèi)科技”企業(yè)共同制定培養(yǎng)人才培養(yǎng)方案、共同實施人才培養(yǎng)工作的VR特色班，并在同年7月開班授課，這些辦學經(jīng)驗可以值得相關(guān)高校借鑒。[9]

（四）建立VR動畫行業(yè)的政策法規(guī)

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(shè)備、VR技術(shù)、虛擬現(xiàn)實專業(yè)教育等等標準。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(shù)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(chǎn)業(yè)基地”；2016年6月，北京電影學院與樂視聯(lián)合成立了“虛擬現(xiàn)實內(nèi)容研發(fā)中心”，將在影視、音樂、教育等領(lǐng)域，開展虛擬現(xiàn)實新技術(shù)研究和“VR+”項目創(chuàng)作；[7]另外，政府和相關(guān)機構(gòu)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(shè)備等等，規(guī)范VR動畫制作標準和引擎技術(shù)兼容性規(guī)格。

五、VR動畫的未來

VR動畫本質(zhì)是通過VR技術(shù)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，高精密、低成本、而且快速三維建模技術(shù)、實時三維影像生成和顯示技術(shù)、新型虛擬現(xiàn)實交互設(shè)備、智能化的自然交互形式以及分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的發(fā)展，將大大提升VR動畫創(chuàng)作水平和感官體驗效果。[11]另外，未來的VR動畫將與影音娛樂產(chǎn)業(yè)融合得更加緊密，更加完善VR動畫的整合方案和行業(yè)標準將也會為動畫領(lǐng)域帶來進一步的發(fā)展。