真實的虛幻：VR是什麼？給工程師／設計師／創作者最詳盡的VR設計入門(上)

嗨，我是唯哲

至2016年宣告「VR元年」至今，網路上關於虛擬實境(VR)的中文設計文章仍不多，VR是集結了人文知識與工程技術的科技結晶，也影響了諸多領域。從我接觸第一款VR(Google Carboard)至今也第五年了(?)，希望趁記憶猶新時記錄下我對VR的看法，也希望帶動大家對於VR有更多的討論。這系列文章將會是關於VR的概念入門。

VR的緣起

人們對虛擬世界(Virtual World)一直存有某種理想化而不切實際的嚮往與幻想，從人類很早期的歷史就能追溯到虛擬世界的影子：像宗教中提到死後的冥界和天堂、哲學中的平行時空和理想國等等。當然現今談的虛擬實境(Virtual Reality)大多是以計算機科學的角度來談論的一種工程技術。目前認為第一個最接近現今VR互動原型的是Ivan Sutherland(1966)的達摩克利斯之劍(The Sword of Damocles)。這款HMD(head-mounted display)擁有雙眼立體成像與三維追蹤的技術，雖然至今已50年以上，但模樣已十分接近現在常見的頭戴型顯示器了。

達摩克利斯之劍原自於一個寵臣和國王交換身分過一天的故事，在寵臣吃晚餐的時候，意外抬頭看到頭上有一把僅以一根馬鬃毛懸吊著的寶劍。用來比喻掌權者看似擁有令人稱羨的龐大勢力，但其實這股勢力十分飄渺，非常容易被奪走。

當然科幻小說與電影也構成了對於VR的各種想像，如威廉・吉布森的《神經喚術士 Neuromancer》用神經網路Jack-In的概念，描述了如何經歷到他人正經歷的當下；《全面啟動》用夢境塑造了一種迴圈式的虛擬世界；《一級玩家》用遊戲來描述人對於虛擬遊戲世界與現實世界，兩者如何交互作用….關於VR的主題有數不清的作品。那究竟VR是什麼呢？底下來概述什麼是VR，以及VR的各種特性。

關於Virtual “Reality”

VR這個詞同時包含了虛擬(Virtual)與現實(Reality)，感覺十分矛盾，究竟是真實還是虛幻呢？關於Virtual Reality的解釋，我覺得可以用The Matrix(1999)中的這段影片來概括之：

‘This isn’t real?’

(Morpheus answers)‘How do we know what we experience is ‘real’? What is ‘real’? How do you define ‘real’?’

‘If you’re talking about what you can feel, what you can smell, what you can taste and see then ‘real’ is simply electrical signals interpreted by the brain’.

這段話的大意可解讀成：VR提供內容是假的，但VR讓你擁有“真實的(real)經歷”。這一種錯覺像是做夢一樣，你經歷了一段不真實(virtual)的體驗，但過程得到的感受卻是真實的。因此你在一個假的虛擬世界(virtual reality)裡面得到到了真實的感受(real feelings)。這一種認知上明明知道是假的，但感官和身體上還是會信以為真的感受，看似荒謬、自我欺騙卻十分有用，是VR讓人著迷的地方。

廣義的VR

對於「能夠營造真實沈浸感的虛擬世界」這個概念，並非僅限用在HMD式的VR，舉凡Ambisonic(Spatial Audio)、4D體感電影、沈浸式投影、參與式劇場(immersive theatre)、甚至實境遊戲等，能帶來高度沉浸感和真實感的展演形式，在某種程度上都創造了一個有別於現實世界的虛擬實境，且讓人充分投入於其中，可以說是「VR」的某種廣義展現。當然現今的VR主要講的是以頭戴式顯示器(HMD)作為體驗方式的類型。

關於VR在藝術領域的更多討論，可以看CLAB的專欄《沉浸式藝術是Buzzword，還是不可不知的「創新概念」？》。

日本藝術團隊TeamLab的許多作品是具有高感官包覆性、沈浸性與互動性的一種VR

Ambisonic是一種空間聲音的格式，這類聲音作品透過眾多數量的喇叭、打造半球型的音場，模擬出某個時空狀態的聲景(soundscape)，是聽覺角度出發的VR

紐約的戲劇作品《Sleep no more》。在參與式劇場中，觀眾能進入劇本的時空，擁有戲劇中的虛擬角色，參與者能近距離跟演員互動，甚至影響故事劇情走向。

也有些領域從虛擬環境(Virtual enviroment)的角度談論VR，畢竟VR本身就是一種虛擬環境，虛擬環境還包含了網路媒體、電子遊戲、社群平台….等，這些媒體也大多都能提供部分的沈浸體驗。不過我認為最大的差異是虛擬環境不一定會撼動使用者對於真實世界的看法、也較不會去改變人本身的存在，為什麼是Virtual Reality而不單只是Virtual Enviroment，個人認為比較接近哲學上實在論(Realism)的意涵。

另外虛擬環境提供了各種不同面向的沉浸感，沉浸體驗由眾多因素組成，根據Hyunkook Lee(2020)的理論，VR的沈浸體驗可以再被細分成使用者的主觀因子與沉浸系統2個構面，沉浸系統可再細分成物理臨場感、社會臨場感、參與度….有點複雜，直接見下圖。

XR沉浸體驗的概念模型，圖中的眾多詞彙都是在做VR設計時常討論的概念

虛擬與現實的二元論：MR光譜

虛擬世界(Virtual World)是相對於我們認知到的物理/實體世界(Physical World/Real World)所定義的，在《VR萬物論》一書中，用位元 vs. 量子來比喻兩個世界由不同單位所組成，位元(bits)代表的是數位創造出的虛擬世界，量子代表的是具有物理特性的實體世界。而根據實體世界與虛擬世界以不同的比例混合，就會形成一個像光譜一樣的概念，若在光譜中間稱之為混合實境(MR)，根據不同混合方式又會有不同名稱，早期的VR設計書像《The VR Book》就再把MR細分成替代實境(Substitutional Reality)、另類實境(Alternate Reality)…等各種Reality。因為混合方式太多種了，現在多以「X」R泛稱。

(Milgram, P., et al. 1995)提出的現實-虛擬光譜

關於MR，我個人認為最有代表性的作品是Hyper Reality(Keiichi Matsuda, 2016)，充分展現了一種若虛擬與現實不可分割時，對世界樣貌的推測。

藝術家 Keiichi Matsuda製作的Hyper-reality(2016)，呈現一種當現實與虛擬不可分割時的想像。

VR作為一種新興體驗的互動特性

VR既不是遊戲，超越了遊戲目的－行為－回饋的互動框架；也不是電影，打破了第四道牆。VR被內容創作者稱為「終極同理心的機器(The Empathy Machine)」，但對於不同領域的VR工作者(遊戲/電影/動畫...)的人來說，VR可以被視為一種科技、內容平台、互動介面或傳播媒體來討論，但仍沒有一個絕對的框架，在這邊我根據網路上的各種討論，摘取我認為比較易理解的框架，將VR的拆解成3個核心特點：想像、沉浸與互動。

三個主要特性 —想像、沈浸與互動( imagination—immersion—interactivity)

1. 高度沈浸感(immersion)

沉浸式體驗打破了觀眾／表演者，或觀察者／動作者的限制，一般的電腦使用情境，使用者和電腦像是兩個獨立運作的系統，但在VR中，人像是生活(live)在虛擬世界中，而非觀賞(watch)內容，VR也提供了引發各種生理錯覺的環境與更全面性的感官刺激。例如在VR中玩恐怖遊戲比單純用螢幕玩感到更加驚悚。

用VR體驗的恐怖遊戲，除了會覺得怪物離你更近、畫面更逼真以外，玩弄觀看視角與驚嚇點也更加精準了…

2. 高度互動性(interactivity)

傳統科技透過鍵盤、滑鼠、螢幕來與資訊內容做互動，而現在人整個被包覆在可互動的環境中，在VR中可以透過視線、雙手、語音、外部感測器…等更多感官模式(Modality)來互動，且3D的空間操作比起2D的平面操作更加豐富、直覺，例如可以在3D空間中作畫的tilt brush就發揮了這個特色。

Tilt Brush(2016)展現了一種使用者能以自然直覺的方式，跟三度空間做互動的特性

3. 虛擬帶來的魔幻/超現實(imagination)

VR最令人著迷的是他是一個能夠鉅細靡遺地將想像力具現化的工具，因整個虛擬世界都可被程式演算(programmable)，在虛擬世界可以打破所有實體世界的物理特性、擴增人的能力，達成一些現實世界不可能的任務，如召喚、遠距控制、飛行、魔法、夢境般的體驗…等等都可以在VR裡實現。

最後用迪士尼今年最新出的作品《Waltz of the Wizard》來總結一下上面提到的所有特點，一個充滿魔法、想像力、自由探索的世界，是大家都夢寐以求的阿～

彈指就能用魔法殺人、調製魔藥…等奇幻小說的劇情現在已經可以在VR上體驗到了！

這一篇文介紹了什麼是VR、VR的一些定義與案例，最後歸納了關於VR體驗的核心特性，這次較多是人文觀點對於VR的看法。

延伸閱讀

VR入門〈中〉（感官製造機：工程視角下的VR原理）會從工程的角度來介紹，關於VR的七種感官、產品特性、內容製作規格與互動介面。

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