基于虚拟现实技术的数字绘本设计特点研究

摘要：虚拟现实技术为数字内容的创作带来了新的支撑。在数字出版领域亦有广泛的应用。本文研究在虚拟现实技术支撑下如何为数字绘本引入新的表现形式和新的观看方式，拓展数字绘本这一概念的内涵。将重点探讨虚拟现实绘本的展示方式，以及将传统绘本进行虚拟现实表现时产生的问题，并对相关的解决方案进行讨论。

关键词：虚拟现实；VR；数字绘本；数字出版

作为一种图书形式，绘本以图画为主，辅以文字，从而带给读者一种图文结合的视觉阅读体验。绘本通过翻页式的阅读，将读者引入一个虚拟的视觉世界。技术的发展以及智能终端的出现，使绘本的数字化成为可能。数字绘本将传统绘本进行平面上的数字化，并引入触屏等交互技术，是一种类似游戏的新绘本形式。目前，市场上涌现出许多绘制精美的数字绘本，由于大量产品将传统绘本直接照搬到数字媒介，因此数字绘本广泛存在交互缺乏创新性、观看模式单一化等问题。

虚拟现实（Virtual Reality，以下简称VR）技术作为信息时代的产物，在近年来收到了人们的广泛关注。其通过计算机生成沉浸式的三维虚拟环境，来实现用户与虚拟空间的交互与体验。VR技术自20世纪中期发展到现在，随着硬件的更迭和软件的研发，该技术得到了各个行业的广泛应用。2016年，随着各大技术公司（HTC、谷歌等）推出拥有自身标准的VR设备，这项技术再次被推到信息时代的前沿。在数字出版领域，VR技术也为出版行业带来了新的机遇。传统书籍与虚拟现实技术相结合，诞生出一系列富有创新精神的数字出版作品。

本文试图从数字绘本设计与VR技术的结合切入，探讨VR技术在绘本中的应用与设计特点。

一、出版行业的VR技术应用

VR系统具有全景视图沉浸式浏览、三维场景实时渲染、头眼部位置和角度实时追踪等方面的能力。VR技术与传统的游戏、动画、电影等数字内容相结合，能够极大的提升传统媒介的表现力，弥补其局限性，带给人们高于非VR内容的体验。目前国内外已经涌现出许多相关的优秀案例，令人耳目一新。例如虚拟现实动画《亨利》、谷歌的全景动画应用Google Spot Light，虚拟现实跑酷游戏《拉奇的传说》等等。

在科普出版领域，沉浸式的交互体验令VR技术对传统出版物进行了有效的内容补充。例如美国BBC公司制作的大型草食性恐龙“无法龙”的全景纪录片，就有效地利用了虚拟现实技术。影片使观众身临其境的观察恐龙，并且可以透过皮肤，直接观察、感受到恐龙的心跳。尽管不是科普书籍，但这一影响类纪录片的VR实现，为科普出版提供了良好的借鉴。

山东教育出版社出版的《恐龙大世界》采取了相同的方法。除了图书上附带二维码，出版物还附带一款VR眼镜。读者可以扫描眼镜盒上的二维码下载App应用，然后通过佩戴VR眼镜进行虚拟现实沉浸式的浏览体验。

二、运用VR技术丰富绘本的感官体验

与科普类出版物不同，作为一种强调艺术表现风格的出版物形式，绘本更强调艺术性。传统纸质绘本使用平面、静态的表达方式进行内容呈现。例如台湾绘本画家几米使用钢笔勾线、水彩或丙烯着色的绘画方式，结合治愈型极强的故事和文字，令读者感受到绘本所传达的丰富情感。

几米的绘本作品《我的世界都是你》在2017年12月推出了虚拟现实版本。带上VR头盔，观者走进了几米的绘本世界。观者用“手”推开眼前的黑色气球，就和女孩一同进入了屋子。体验共分为4个小部分，在每个部分中，观者都会进入一个不同的虚拟空间，遭遇几米绘本中的不同角色，体验不同的人生。不过，使用VR技术进行数字绘本的制作，还存在着许多问题。

问题一：绘本二维页面的三维化

为了突出场景的三维沉浸式空间感，VR绘本从整体表现上看来需要使用空间建模技术。对表现恐龙、海洋动物、机械等写实类绘本的VR展示而言，这一表现方式显然是合适的；但对于强调手绘感与风格化的绘本，甚至在许多绘本中并不存在“正确”的透视，如何还原绘本本身的绘画性，对于绘本的场景空间三维化就提出了较大的挑战。

问题二：对绘画感的还原

与动画不同，绘本更强调绘画性。许多绘本创作者会在肌理和材质上大做文章。但在VR的三维场景中，目前的解决方案都是进行三维建模，然后在展开的模型贴图上贴好材质贴图，再进行渲染。这样做的最大问题，所有模型的边缘都是光滑的，因此在模型转面时便无法感受到模型边缘的绘画性。VR绘本在对绘画感的还原上还需要进行探索。

在绘画中，被绘制客体在纸上面呈现出的边缘的虚实，是能够表现被绘制物体空间感的一大重要特征。那么在传统的三维动画、三维虚拟场景展示中，是如何解决这一问题的呢？传统三维动画视角固定，即观众观看场景的角度是不变的。因此，可以通过叠加透明层雾气等手段，以实现远景物体的边界虚化，从而达到对真实世界空气透视的模拟。但在VR空间中，由于观众视角可以随意移动，即观众可以随意靠近任意物体，因此在VR空间中，物体的边缘、大气透视的模拟都成为了另一有待解决的问题。

问题三：视线流的引导问题

在传统纸质绘本中，读者的阅读顺序与视线流引导相关。在这里，首先提及两种视觉传达领域中的视线流引导方式。古腾堡图表法由欧洲活字印刷术的发明者Johannes Gutenburg提出并应用于印刷的古腾堡图表。它指出，人们在浏览平面页面的布局时，视线趋势是从左上向右下进行移动的。

在2006年，Jakob Nielsen又提出了尼爾森F型视觉模型。它指出，人们第一次观看页面时，视线会呈现F的形状。即实现先从顶部发起，从左至右进行水平的移动；之后视线下移，再次进行从左至右的水平移动，但长度较第一次更短；视线继续以较短的长度向下进行扫视，整体形成一个F形。

视线流引导法则在一定程度上影响了绘本的构图设计与翻页设计。但在VR绘本的设计中，由于场景视觉的三维空间化，基于二维平面的视觉传达视线流理论将不再奏效。

对于VR绘本的三维空间体验，在形式上与VR电影则更为相近。借助VR技术，使得影像第一次打破了“第四面墙”的限制，使观众完全沉浸在创作者构建的虚拟环境中，增强了临场感。区别于传统纸质绘本，VR绘本的一大特质就是“页面”这一概念的不复存在。无论哪种图书尺寸，读者都需要通过阅读页面、翻页来实现对书籍的阅读；而在VR绘本中，观众将沉浸于360度的虚拟现实空间中，无法再感受到摄影机的存在。因此，在阅读、观看方式上的本质区别，导致了VR绘本与传统绘本在叙事语言和叙事方式上产生了较大的差异。

三、解决办法

关于VR绘本的视线流引导问题，可以转换为VR影像的视觉引导问题。技术的镜头特性决定了叙事策略，即既要让观众对空间有良好的感知并且避免过度移动造成的晕眩，同时要兼顾阅读和观看时的流畅感。

在VR动画《亨利》中，就大量使用交互来推进剧情的方式，以避免观众因视线游离而错过故事。例如，观要众需要凝视亨利，故事才能继续向下推进。然而这才VR作品的创作中要小心使用，因为当叙事作品面向交互时，创作者将无法避免一个问题：这是游戏，还是叙事作品？

针对VR绘本的创作也是同样的道理。在叙事过程中，使观众如果聚焦在画面构图的重点上，是需要重点解决的问题之一。在这里，可以引入舞台的聚焦方式。在圆形戏剧舞台中，观众从四面八方看向舞臺。方向的不同导致观众无法准确把握舞台上演员的走位。在舞台设计上，若考虑到此问题，可以使用特殊的灯光照明、声音音效或特殊效果（例如雾气等）吸引观众的注意力。那么在VR全景绘本中，也可将此种方式应用进来。

在材质与质感方面，可以选择使用VR空间绘画工具。Oculus系统中的空间绘画软件Quill，就可以实现使用不同质感的笔刷来进行空间绘画。空间绘画避免了三维建模边缘过于光滑的问题，让模型本身就带有绘画性和质感。

四、总结

在出版领域中，VR技术带来了新的技术可能性。然而VR出版物的美学特点亟待实践与研究，这样才能为出版行业贡献更多好的数字绘本作品。

项目：本文系北京邮电大学青年科研创新计划专项《基于虚拟现实技术的沉浸式交互绘本研究与实践》（编号2017RC32）的研究成果

作者简介：李萌（1983），硕士，毕业于北京电影学院动画学院，现为北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院讲师，研究方向：绘本创作与理论研究。