基于心流理论的沉浸式VR旅游产品设计

刘键 彭莉

摘要：探索基于心流理论的沉浸式虚拟旅游产品设计为目的。以积极心理学的心流理论为基础，结合沉浸式VR技术的特点，分析沉浸式VR旅游产品的心流体验特征，并从心流特征的条件因素提出沉浸式VR旅游产品的設计原则，以织金洞虚拟旅游产品为案例，从设计原则出发，提出沉浸式VR旅游产品的设计要素，并研究其设计方法。得出结论，积极心理学的心流理论可作为沉浸式VR旅游产品设计的基础，基于心流理论设计的虚拟旅游宣传产品能让使用者获得更好的体验，设计方法是可行的。

关键词：心流理论 沉浸式虚拟现实技术 虚拟旅游产品设计

引言

关于虚拟旅游的研究已经有不少，但研究基于沉浸式虚拟现实技术下的虚拟旅游产品的却比较少。旅游的本质就是体验，沉浸体验又称心流体验（Flow Experience），指当人被当前目标吸引时所带来的，忘我的，贯穿全身的愉悦感受。心流体验表达的是一种愉悦的感受，是用户体验的研究范围，用于指导设计能使使用者更好地得到用户体验。本文基于心流理论，以织金洞旅游宣传产品为案例探索研究针对沉浸式虚拟旅游产品的设计。

一、沉浸式VR旅游产品

（一）沉浸式VR技术

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）概念是20世纪80年代美国的Jaron Lanier所提出，指的是由计算机构建的对真实世界或现象的模拟，其3i特征（沉浸：Immersion，想象：Imagination，交互：Interaction）是虚拟现实有别于其他常规媒体技术的地方。

其中沉浸（Immersion）是其最重要的优势，是使用户达成最优体验环境认知的基础。沉浸式虚拟现实技术使用头盔显示器封闭使用者的视觉、听觉，形成虚拟的视觉环境，利用手柄来虚拟使用者的手部操作，以及有相应的位置跟踪器对使用者的位置进行跟踪，尽可能形成一种实时沉浸的高仿真环境。

（二）沉浸式虚拟旅游产品的定位

针对自然景观类的旅游景点，沉浸式虚拟旅游产品从本质上是一种为现实旅游服务的交互式的旅游宣传产品。旅游产品在前期，主要为旅游吸引物，即旅游宣传产品，中期为旅游核心内容，后期为旅游延伸产品，比如相关配套设施以及旅游纪念品等。旅游的定义是个人前往异地以寻求愉悦为主要目的而度过的一种具有社会、休闲和消费属性的短暂经历。笔者认为，虚拟旅游产品虽不能取代真实旅游，但可以作为一种对现实旅游的宣传与补充，起到激发使用者的兴趣，以及对现实旅游目的地的期待，吸引使用者去实地旅游的目的。

当下，区域集团式的宣传方式让景区互相之间专设有对方的宣传展位，为沉浸式VR技术用于旅游宣传提供了环境条件，VR技术用于旅游宣传将会大大提高潜在游客前往较近景区的意愿。其次，VR硬件成本的降低和一体机类的开发，以及软件上开发工具的成熟，为VR技术用于旅游宣传创造了可行性。

二、沉浸式VR旅游产品心流体验特征

心流理论，最早是由Csikszentmihalyi于1975年提出的认知心理学的成果。心流体验作为心流理论的重要概念，指一种将个人精力或者“身心”完全投注在某种活动时的感觉。虚拟旅游产品不仅要关注用户产品的可用性，更要注重用户情感上的愉悦和满足，心流体验具有沉浸感和愉悦感等积极特征，表达的是一种最佳的体验状态，属于用户体验的研究范畴，因此心流体验具备研究虚拟旅游产品设计的适应性。

szentmihalyi提出了心流体验的9个特征，Novak等人将这9个特征归结成条件、体验、结果等3类体验因素，Chen，Wigand和Nilan将其分成事前阶段、经验阶段、效果阶段3个阶段（如表1）。条件阶段的3个特征是产生心流的必要条件和重要前提，是设计产品的客观要求，也是设计中能调控的变量，具有可控性，这种可控性为心流理论在沉浸式虚拟旅游产品中的应用提供了可能。心流理论是研究体验的一个重要视角，但就虚拟旅游产品的使用体验来说，直接使用前人总结的心流体验特征来做研究不够具体，因此本文针对虚拟旅游产品的特点，将心流体验三个阶段中的九个特征重新做了解构（如表2）。下面将从心流体验的三个阶段来对沉浸式虚拟旅游具体分析阐述。

三、基于心流理论特征的VR旅游产品设计

（一）基于心流可控变量的设计原则

从心流体验特征的角度来探讨VR旅游产品设计的设计原则，应该知道产生心流的过程，笔者将其整理（如图1），分析可知要产生心流，心流的条件因素是必要条件和可控变量，因此可以以心流的条件因素作为指导沉浸式VR旅游产品的设计的原则，通过前文的分析，可以总结出沉浸式VR旅游产品设计的原则为：明确而清晰的游览目标、对使用者感官预期与心理预期切实有效的反馈、适宜的可玩性三点。

1.明确而清晰的宣传目标介绍：基于沉浸式虚拟现实技术的虚拟旅游临在沉浸的特性使得使用者能获得真实的环境认知体验，且可以给使用者带来不受干扰的环境。其次，游览过程中设置景点隐喻引导提示，景点设置中又包含内容设计，使得游览目标更突出和清晰，能让游览者更容易将注意力集中在景色上而不是其他活动，而这种目标清晰的虚拟旅游游览模式达到点到即止的目的，使用者在现实旅游之前使用沉浸式虚拟旅游产品，能引起对现实旅游的期待和想象。在现实旅游中，虽然也设置了一定的游览线路及在游览线路上设置了一定量的观景点或观景台，但游客常常无法自主而持续地发现经典景点，需要导游来提醒或解说，心流状态常被打断，因此，沉浸式虚拟旅游产品能很好地在现实旅游之前作出宣传和提示。

2.对使用者感官预期与心理预期切实有效的反馈：对旅游宣传产品来说，反馈即指对感官使用期待的反馈，图文影音类宣传产品更多的是一种单方面的信息传播，因此不存在操作反馈，桌面式虚拟旅游产品提供了桌面式环绕的全景图片，使用者通过鼠标或手指操纵屏幕上的全景图片，因而得到更真实的视觉反馈和手势反馈，但是当使用者想要进一步接近并多角度了解景观时就受到了限制。而沉浸式虚拟旅游产品实时交互的特性使得其能更好地达到适时而有价值的反馈这一条件，其多感知的特性优于其他旅游宣传产品，特别是其设备对人头部动作的反馈，是对现实中头部体验的仿真。

3.适宜的可玩性：可玩性是使用者达到心流体验的重要条件之一。由心流体验中技能与挑战相平衡这一特征认为可玩性指旅游宣传产品使用过程中平衡使用者的技能与使用体验中带来的挑战，而对于旅游宣传產品来说，更多的是起到信息传播的功能，并不需要使用者学习高深技能，因此技能与挑战的平衡就主要由挑战这一变量来控制。图文手册类宣传产品挑战很小，可玩性低；桌面式虚拟旅游产品要求用户有一定操作上的挑战，一定程度增加了可玩性，但对于对桌面交互比较熟悉的现代人来说挑战会很快降低，慢慢变乏味；沉浸式虚拟旅游有新奇的交互方式，又由于沉浸式虚拟旅游的虚拟性和可玩性这两个特点，还可在沉浸式虚拟旅游产品中增加一定虚拟交互项目，以此来弥补使用挑战低的情况，给使用者适切的可玩性，而交互项目的难易程度，是设计中的可控因素，这使得产品的可玩性可由设计来控制不在限制于景点内容本身。

（二）沉浸式VR旅游产品的设计方法

织金洞位于贵州省织金县的一个4A级景点，也是我国著名的特大型喀斯特地貌溶洞景观、世界级地质公园，是典型的自然风光类景观，洞内景观规模宏大，洞中遍布石笋、石柱、石芽、石钟旗等四十多种堆积物，形成千姿百态的岩溶景观。

本节以织金洞虚拟旅游产品为例，从心流提出的原则出发，提出产品的设计要素，在此基础上进行旅游产品设计方法研究。

1.设计要素分析：通过分析沉浸式VR旅游产品的设计要素，心流理论用于指导沉浸式VR旅游产品的设计既是指导其每个设计要素，如果每个设计要素都满足设计原则，则产品将能使用户产生心流。对沉浸式vR旅游产品的设计进行分析，可以从设计制作的过程来将设计分解为内容要素、技术要素、交互要素三个维度。

2.内容要素设计方法

（1）明确而清晰的宣传内容的选取：宣传内容的选取应符合选择明确而清晰的游览目标介绍的设计原则，对于一个旅游产品而言，特别是对于自然类旅游景区，会有许多值得人观赏的景点，但宣传的过程往往是比较短暂的，因此并不能全部堆出，而应该选择最精华、最令人印象深刻的景点，宣传产品的目的在于在较短的时间内吸引人的眼球，进而让人有进一步了解的欲望，过多的宣传内容的选择会分走使用者的精力。

以织金洞景点为例，在现实游览过程中，其核心景点及看点在于溶洞内的奇石景观，在各色灯光的映衬下，形成令人遐想的美景，与许多景区一样，织金洞的游览方式是跟随导游沿着事先规划好的游览路线游览，途经各个景点做停留导游讲解，而观赏的方式除了置身其中感受其壮观的环境外，还有就是从某些角度静态观赏景观，由导游来引导游客观察，并形成联想与想象，进而发现其“像”某样熟悉的场景，在织金洞旅游景点的宣传选取上，应该选择其最具代表性的景点，通过笔者的调查采访，最后选择了织金洞内最具代表性的景点“霸王盔”一景作为重点突出的宣传内容。

（2）探索可玩的使用流程设计规划：根据设计原则适宜的可玩性的提出，对产品的设计可以加入具有探索可玩的使用流程。以织金洞旅游景点为例，对基于沉浸式虚拟现实技术设计的织金洞虚拟旅游产品的设计流程作出（如图2）的总结。产品的使用流程如图蓝色虚线框内所示，产品的每步流程由浅蓝色图框表示，而具体每个功能的技术实现过程在红色虚线框中表示。设计中将直接观赏的方式变成为使用者发出模拟现实旅游中人游览探索的流程的任务，既“寻找景点”。“寻找景点”功能即是要求使用者自主寻找经典景点，这将使用者增加挑战，以此平衡使用者的技能，让使用过程由单方面信息传播变为探索使用，“发现景点”是对挑战的反馈，发现景点后的内容设计有“独立观察”和“景点介绍”，既丰富了内容，又增加了使用者对虚拟环境的认知，“独立观察”是指对实地景点三维模型的近距离观察，“景点介绍”则是对景点形成等相关的科普性图文影音知识。

3.技术要素设计方法

（1）符合视觉期待的仿真虚拟场景构建技术：符合视觉期待的仿真虚拟场景构建技术指符合视觉期待的环境搭建的实施技术，包括三维全景技术、三维建模技术以及笔者创新性提出逆向工程技术。运用这些技术时以这些技术综合使用能达到的符合视觉期待的仿真虚拟场景构建为主，在综合考虑了这些技术的特点后，结合心流体验的思路，对具体的实现方案笔者考虑基于三维全景仿真技术来进行环境的搭建，逆向工程技术和三维建模技术为辅助来展现。

基于三维全景的仿真虚拟环境：以织金洞景区内著名景点“霸王盔”的虚拟旅游景点设计制作过程如下，“霸王盔”一景位于“广寒宫”内，是洞内最重要的景点，实地景点照片（如图3）。三维全景拼接的虚拟环境图（如图4）。

基于逆向工程的经典景点三维重建：以增加虚拟宣传产品的可玩性为目的，在不愿舍弃三维实物的优势的情况下，本文提出一个可行的方法，创新性使用逆向工程这一计算机辅助手段来完成景点的三维建模，既能节省开发成本，也较之直接的三维建模来得更仿真。三维的景点能在视觉上反馈使用虚拟旅游宣传产品想要实际看到景区最吸引人的经典景点的期望。逆向建模的流程是：采集目标样本的特征数据（一般是点云数据）→点云数据预处理→点云数据的噪点处理→封装点云为面片→填充必要的孔洞→导出模型→模型优化→模型材质处理→导出模型为交互引擎可用格式。以织金经典景点“霸王盔”的逆向重建为例，其重建过程（如图5）：

（2）实时反馈的体感技术：沉浸式VR技术的硬件设备将支持沉浸式VR特有的信息处理流程。沉浸式VR信息处理流程（如图6），沉浸式VR输入设备如头戴显示器的感应装置、手持设备感应装置等输入人的头部位置变化、眼睛、手势指令等，由位置追踪器对这些行为的信息进行采集，然后由计算机实时处理这些信息，计算出应有的响应和反馈，在经由输出设备如头戴式显示设备、耳机、手柄等硬件展现反馈的结果。虚拟现实能对现实环境的仿真和对现实环境对人的刺激的仿真，作为虚拟旅游宣传产品，也同样继承这一特点，要对现实旅游对使用者造成的刺激进行仿真。而根据这些刺激的方式不同通过虚拟现实硬件设备反馈给使用者。

4.交互要素设计方法

（1）开发工具选择及资源运用：使用HTC vive沉浸式VR设备可以基于unity3D开发引擎进行虚拟旅游产品，unity可视化以及功能强大的工具集，使得用户可以轻易上手学习，并很快能构建属于自己的虚拟世界。unity同时支持许多种类资源如三维模型、图片、音频、视频等的导入，兼容性极佳，设计虚拟旅游产品借助其可以较容易地进行实地景点的虚拟仿真和交互流程的创作。

（2）符合使用者心理预期的界面设计：符合使用者心理预期的界面设计对界面的设计要求具体分析既是舒适可视化的界面设计这就要求界面设计的各要素协调统一，舒适易用。对界面设计要素进行分析，可以将其分解为界面排版、界面图形、色彩搭配、界面文字四个要素。

合理的界面排版和界面尺寸：VR界面是虚拟三维界面，VR中屏幕是可以无限大小没有边界的，但从VR仿真现实世界的这—本质来看，这种界面实际与现实中看到的实物的体量是相同的，因此在设计VR界面時，可以借鉴Pc桌面交互界面的布局设置，但同时依照现实生活中人眼的人机工学尺寸来把握界面的体量尺寸。

适量可视化的界面元素：图像比文字能更直观地表达意图，让人更快接受，也能激发使用者更多的想象空间，增大使用者的参与度，从而产生心流，因此尽量使用可视化的界面元素。比如在设计中，在任务列表中用抽象图标来表现“霸王盔”。

适宜的色彩搭配：沉浸式VR旅游产品设计为达到宣传的目的，必须是突出宣传主体的，因此色彩的数目不能过多，不同的色彩会给人不同的心流感受，织金洞虚拟旅游产品的设计以蓝色为主，体现一种理智和科技感。色彩的组合使用相近色，通过色彩的不同明度、饱和度等来拉开层次，让界面层次更主次分明。

易于识读的文字：使用者并不会有很多的精力在阅读文字上，因此文字的安排在表达了意思的基础上精简准确，另外，在文字的设计时考虑字体类型、大小、颜色等应服从于整体界面的设计布局和风格。

综合以上分析，对织金洞虚拟旅游产品的界面UI进行设计，具体设计（如图7）。

结语

基于心流理论的设计能让使用者在体验上得到很好的心理感受，以织金洞虚拟旅游宣传产品设计为案例说明拟旅游宣传产品的设计方法，它通过提出一定挑战的设计理念增加使用者的参与度，从而使得使用者更愉悦高效的获取旅游宣传信息，达到旅游景点的宣传目的，设计方法是可行的。心流体验的条件阶段的三个特征是设计的可控变量，作为沉浸式VR虚拟旅游产品设计原则是可行的。