沉浸式场景理论视域下VR 皮影展陈应用设计研究

摘要：基于场景理论和沉浸理论，设计交互式的VR皮影展陈，探索皮影艺术保护和发展的新方式。首先研究了VR皮影展陈的发展意义，然后根据沉浸理论和场景理论，介绍了虚拟空间中沉浸式场景理论的内容，接着提出了沉浸式场景理论视域下VR虚拟展陈的设计策略。完成了交互式VR皮影展陈的设计实践，设计了沉浸式的展陈场景、互动方法和社群生态，实现了皮影文化的创新式发展。为皮影文化的传播和发展提供了新思路。

关键词：场景理论；沉浸理论；虚拟现实；数字展陈；交互设计

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2024）19-0036-04

引言

“场景”常用来描述特定的时空关系对人们行为、思想、人物关系所造成的影响。在电子媒介和虚拟技术繁荣的当下，“场景”将边界延伸到虚拟场域中。如今，人们也尝试在虚拟场域中塑造沉浸感以更好地发挥场景的作用。展陈是“场景”概念的一个经典诠释。策展人通过多种方式来创造特定的场景，以引导观众的感知和理解，展陈所塑造的主题或文化氛围会影响观众的情感。沉浸式虚拟展陈借助沉浸式场景设计的优势，使观众更深刻地体会了展览的主题和意义。

一、VR皮影展陈的现实意义

“VR 展陈”通过虚拟现实技术为观众提供更加丰富、生动的游览体验，也可以为展览策划者提供更多的创意。皮影艺术是我国悠久的非物质文化瑰宝，拥有很高的艺术欣赏与研究价值。VR 皮影展陈可以让用户在虚拟空间中沉浸式地体验中国传统皮影文化，为皮影艺术的传播发展提供了新的创意。

（一）皮影文化的发展危机与展陈价值

皮影曾拥有过灿烂的历史，但如今却面临以下危机：1. 欣赏断层的传播危机：随着科技与社会发展的巨大变革，皮影逐渐淡出人们的视野，陷入传播和欣赏的危机。2. 青黄不接的传承危机：以黑龙江省望奎皮影为例，目前还在活跃的艺人都已50 岁左右，皮影的制作技巧、演出手艺等正面临后继无人的危机[1]。3. 实体消亡的保存危机：皮影实体物件都在面临老化、虫蛀、佚失等问题，非实体的制作技术、演出手艺和文化民俗等也面临消亡的危机。

皮影艺术具有很高的展陈价值，且皮影对于许多人来说是一种新颖的视觉元素[2]，在视觉媒体中能够很好呈现；皮影戏融合了多种门类的艺术形式，能够有效地通过多通道的感知方式进行传播；在中华优秀传统文化日益得到重视和发扬的今天，皮影文化的展陈价值将进一步得到展现。

（二）展陈的数字化发展趋势

数字化展陈是现代展陈的重要发展趋势之一[3]，采用数字技术、多媒体技术、全景游览技术等，可以实现知识的开放和展品的“去实体化”。数字化展陈相比于传统线下展陈有如下的优势：1. 覆盖更广泛的受众，用户的访问不受时间和地域限制。2. 更好地保护文物和艺术品实体，减少物品的损伤和老化。3. 数据库、流媒体等技术大大提高了展品的数量和质量。

（三）VR 技术助力皮影展陈的传播发展

VR 通过多通道感知形式使用户以自然、便捷的方式进行交互，产生融入感与沉浸感。随着硬件技术的发展，VR 设备向着小型化、轻量化、亲民化的方向发展，用户对于VR 硬件设备的使用门槛大大降低[4]。皮影融合了戏曲、剪纸、绘画等多种艺术形式，而VR 技术所塑造的多感官体验能够帮助观众更好地理解和欣赏皮影艺术。VR皮影展陈可以将传统皮影艺术与现代科技相结合，创新出更多的皮影表演形式和场景，促进皮影艺术的现代化发展。

二、沉浸式场景设计理论

（一）场景理论及其设计要素

场景理论是时空维度和情感维度设计的重要角度，指出场景的属性和特征会影响人们的行为和感知，人的情感和行为也会适应不同场景的变化。彭兰认为，场景的4 个基本要素是空间和环境、用户实时状态、用户生活惯性和社交氛围[5]，对于场景构建的影响如下：1. 特定的空间与环境，使人与场景的关系保持稳定，特定场景的环境会影响人的行为和情感。2. 场景的必然性与人的行为的偶然性共同影响了用户的实时状态。3. 人在各种场景下的行为总是反映着过去的行为惯性，对于特定场景的建构需要遵守人的行为逻辑和生活习惯。4. 社交媒体会吸引一批具有相同特点的人，这种氛围营造了良好的社交场景，持续影响着人们的行为和心理，使人们获得归属感、成就感等正向反馈。

（二）沉浸理论及沉浸式场景

沉浸指人们在参与活动时，忘却周围的环境和时间，专注于参与的活动中，进入一种沉浸的状态。在虚拟展陈中，通过多感官模拟、目标性引导、真实感情境等方式[6]，塑造强烈的沉浸式体验，调动用户的求知欲、好奇心和想象力，使用户在沉浸式体验中获得满足，从而获得更好的展陈内容传播效果。沉浸式场景是一种人为的、有目的的场景，被构建为“能够令参与者注意力高度集中并投入其中的虚拟或现实空间”[7]，为参与者提供多感官的沉浸体验。

（三）沉浸式场景在VR 皮影展陈中的意义

VR 皮影展陈是一个有目的的虚拟文化空间，旨在让用户通过多感官、沉浸式的游览体验到皮影文化的魅力和氛围，了解其历史和传统。沉浸式的体验设计可以让用户进入沉浸模式，增加求知欲和好奇心，获得投入和满足，能够更高效地实现文化场景对人的影响，感染人的情绪和行为，达到传播皮影文化的目的。

三、沉浸式场景理论下VR皮影展陈设计策略

根据场景四要素和沉浸式场景理论，本章提出VR 展陈的设计策略。

（一）顺应用户日常行为习惯的视觉和交互

用户生活惯性是场景的要素之一。虚拟场景是通过对现实空间进行拟仿所创造出的空间，这表明虚拟空间与现实空间拥有相同的物理规律、认知规律和感官体验等特征。顺应用户的日常行为习惯可以降低用户的认知负担和学习成本，帮助用户更快地适应和掌握虚拟环境，当用户在虚拟环境中遇到熟悉的物品、场景或交互方式时，会更容易地进入角色和场景中，更容易进入沉浸的状态。

在进行VR 皮影展陈设计时，应当符合经验性设计，空间上强调真实感和身临其境，界面设计上简洁易用，交互设计上采用自然的手势隐喻，让用户获得自然的认知体验，帮助用户进入沉浸式的体验过程。

（二）关注用户个人状态和需求

用户的实时状态是场景的要素之一。用户的个人状态和需求会影响他们对虚拟环境的感受和反应，从而影响到虚拟展陈的效果和用户的体验。例如，若用户处于焦虑或压力状态，则无法专注于虚拟环境中的内容。同样，若用户的偶然性需求得不到满足，也会使其产生负面的状态，从而影响展陈的效果。

VR 皮影展陈应符合情感化设计，给用户流畅自然的观展体验、提供必要的提示和引导、统一简洁的用户界面，将用户的个人状态保持在愉悦的状态。展陈系统也应当提供了解个人状态的接口，为用户的偶然性需求提供解决的方向。

（三）关注用户社群生态的构建

社交氛围是场景的要素之一。社交氛围的构建是场景构建的一部分，优质的社交氛围能够让用户产生归属感和成就感，从而增强场景的文化感染力。区别于传统展陈中展陈方是信息输出的主体、观众是信息接受的客体，拥有良好社群生态的展陈内容流向应当是双向的。即在展陈的过程中，观众是客体接收展陈的文化内容；但在展陈之外，社群观众对展陈的内容也做出了贡献。

在进行VR 皮影展陈设计时，应当关注观众对展陈内容的反馈、对相关内容的更新和拓展和对社群生态的构建，社群效应能够增强用户群体的归属感和成就感，丰富展陈内容的创新性，也促进了皮影文化在用户群体的传播。

四、皮影主题沉浸感VR展陈设计实践

基于VR 技术和沉浸式场景设计理论，本设计实践将从产品和功能分析出发，提出VR 皮影虚拟展陈的设计内容，最终完成VR 皮影展陈设计实践。

（一）产品和功能分析：主要分为用户和需求分析、内容分析和技术分析。

1. 用户和需求分析：本虚拟展陈系统面向的是并未对皮影文化有接触但想要了解皮影文化的群体，如传统文艺爱好者、学生和艺术从业者等。本应用的目标是为了让更多的人了解和欣赏皮影艺术，促进皮影文化的传承和发展。

虚拟展陈应注重其本质性和意义性，关注沉浸性的塑造和用户的社交需求，因此本系统有以下需求：展示需求、体验需求、反馈和社交需求。首先，展陈应提供丰富的内容，让用户全面地了解皮影的艺术魅力和多样性。其次，用户和展陈都有借助VR 塑造虚拟体验的需求，用户希望在虚拟环境中能够身临其境地感受皮影戏的魅力，展陈方希望通过优化用户体验去增强皮影文化氛围的感染力。最后，需要满足用户的反馈需求。例如用户可以提交反馈意见、建议和评价，帮助应用进行改进和优化，也能让用户获得归属感和获得感的正向反馈。

2. 内容分析：本应用的内容为皮影内容展示、互动体验和社群共创。

皮影内容展示包括皮影基础知识的科普、望奎皮影知识介绍、数字皮影影人展陈、数字皮影戏展映、相关历史影片展映和社群共创内容展陈。互动体验指用户在本皮影VR 展陈应用中，以互动的方式欣赏展陈，用户将获得沉浸式、多感官的全方位体验。社群共创是指用户可以在展陈应用中，对已有的展陈内容进行评价和反馈、与其他用户进行交流和沟通、上传个人内容，并评价社群内其他用户上传的内容，以实现用户社群内容的构建和展陈内容的优化。

3. 技术分析：实现以上内容和需求，需用到虚拟现实技术、多媒体技术和互联网技术。场景中的资源通过多媒体技术进行采集、保存和呈现，展陈系统通过互联网技术收集和统计用户反馈、保存上传资源、实现用户互联交流。

（二）VR 皮影展陈应用设计分析

1. 功能架构：本皮影VR 展陈应用塑造了一个多感官、交互式的沉浸式展陈空间，在空间中通过与展陈要素互动进行内容的呈现、通过多感官真实感场景塑造进行沉浸感的构建，具体功能架构如表1 所示。

2. 展陈空间分析。展陈空间的塑造应符合展陈的本质性，用户行为被展陈场景所影响和规范，使展陈拥有文化传播的场景力量；展陈空间应彰显展陈的意义，完整的展示皮影文化风貌。本系统的虚拟展陈空间参考了现实中的展陈现场，如图1 所示，场馆中划分了3 个展厅空间：历史展区、经典展区和社群展区，分别对应不同的目的和功能，各分区功能如表1 所示，各分区场景如图2 所示。

3. 多感官体验塑造分析。根据VR 对沉浸性场景塑造策略，需打造视觉、听觉和触觉多感官真实感情境，模拟真实场景中的多感官体验以塑造沉浸感。在视觉方面，应用真实感的三维模型、基于物理的材质和光影效果，让观众有逼真的视觉体验。在听觉方面，应用真实感的环境音和音效，通过基于空间的声效控制，增强音效的沉浸感。在触觉方面，通过VR 手柄的触觉反馈模拟用户交互的反馈，将用户的操作映射在虚拟手的动作上，以视觉效果来辅助触觉反馈。

4. 游览交互设计分析。交互设计的内容体现在交互隐喻设计、互动方式设计。

顺应用户日常行为习惯的交互设计策略指出，顺应用户日常行为习惯的交互设计可以帮助用户更快适应和掌握虚拟环境，提高用户的使用体验。交互隐喻设计将现实概念应用于虚拟环境中，帮助用户理解和操作虚拟环境。本应用采用“虚拟手隐喻”将手柄的交互指令通过虚拟手进行传达，让用户的交互操作更加直观自然，增强用户的沉浸感。对虚拟手互动的设计顺应用户日常行为习惯，虚拟手的行为如表2 所示，有点击X 键、食指点击、四指抓握和拖动。

根据顺应用户日常行为习惯的交互设计策略，互动方式的设计与虚拟手的行为相匹配，实现自然的、符合行为逻辑的交互。在互动方式的设计上，如图3 所示，本应用针对不同的交互主体，设计了状态查看、展板交互、影人交互、交互台交互4 种不同的交互方式，应用了不同的虚拟手的交互行为。

5. 用户界面的设计分析。根据关注用户状态和需求的设计策略，用户界面是简洁明了、易于操作的。整个展陈系统的用户界面保持风格一致性，每个展板以封面的形式在空间中呈现，用户通过互动操作在空间中呈现其细节内容，封面和内容的展板采取风格一致性的设计，使用户在浏览中减少突兀的不适感。设计了社群内容的用户界面，界面采取简洁直观的设计语言，符合用户日常使用的习惯和逻辑，为用户带来操作的熟悉感和愉悦感，增强了展陈系统的沉浸性，如图4。

6. 用户社群生态分析。根据关注用户社群生态的构建设计策略，应当重视用户社群和内容生态的构建。皮影发展困境包括传播效率慢和知名度低，塑造用户社群和生态能满足用户的社交需求，为皮影拓展忠实的观众群体。在良好的社群生态下，用户的意见、反馈和创造也会成为展陈内容优化创新的源泉，展陈内容的优化也会吸引更多用户了解皮影文化、参与社群共建。用户和展陈可以通过社群生态构建皮影文化传播发展的良性循环。社群生态整体结构如图5 所示。

（三）技术实现

本VR 皮影展陈应用基于虚幻引擎5.1.1 版本开发，使用OculusQuest 2 作为VR 硬件支持。展陈中使用的皮影相关内容均来自于网络上公开的皮影资源或对望奎皮影的实地拍摄采集而来。虚幻引擎对于Oculus Quest 2 的VR 开发具有原生支持，相关的功能较为全面，使得本应用的交互功能的开发过程流畅且顺利。本应用使用蓝图和C++ 编写必要的逻辑程序，用于处理用户逻辑。

结语

本文基于场景理论和沉浸理论，阐述了沉浸式场景理论对于虚拟场景塑造的重要性、VR 皮影展陈对于皮影文化传播和发展的重要性，探讨了沉浸式场景理论下虚拟展陈设计策略。然后基于所提出的设计策略，进行了VR 皮影展陈应用设计实践，着重强调真实感、沉浸性、交互性和社群性，让用户沉浸式地体验皮影文化的内涵，并塑造了用户社群生态实现展陈内容的优化和更新，为皮影艺术的数字化保护和传播提供了新的解决思路。

基金项目：哈尔滨工业大学建筑与设计学院，互动媒体设计与装备服务创新文化和旅游部重点实验室，教育部人文社科项目：基于人工智能技术的皮影戏非物质文化遗产创新传承与传播方法研究，项目编号：18YJCZH211

参考文献

[1]任浩砝. 望奎皮影戏研究[D].哈尔滨音乐学院，2022.

[2]李敏，张炼.皮影戏的魅力与传承——从电影《孙子从美国来》谈起[J].汉字文化，2020（22）：103-104+118.

[3]卫巍.基于场景化交互的数字展陈设计研究[J].设计，2018，296（17）：46-48.

[4]胡何婧，卜巍，韩依孜.基于沉浸式体验的VR社交平台设计研究——以REC ROOM为例[J].设计，2023，36（07）：113-117.

[5]彭兰.场景：移动时代媒体的新要素[J].新闻记者，2015，385（03）：20-27.

[6]李港丽.交互设计的沉浸式体验探析——以TEAMLAB BORDERLESS数字艺术博物馆为例[J].设计，2021，34（19）：120-122.

[7]胡玉玺，程海威.数字化转型中教育出版的沉浸式场景构建[J].出版发行研究，2021，353（04）：5-12.