文化与科技融合：沉浸式体验中的信息技术

葛 澍，周学立，兰丽莎，周星言

(1.四川省技术市场协会，四川 成都 610041； 2.四川省大数据中心，四川 成都 610041； 3.迈普通信技术股份有限公司，四川 成都 610041)

1 沉浸式体验的发展

沉浸理论最早在20世纪70年代提出，指的是当人们在进行活动时完全投入到情境当中，注意力专注，并过滤掉所有不相关的知觉，即进入沉浸状态。沉浸理论反映了人们在一定的科技装备和消费水平下，对感官和心理体验的社会化需求。随着数字化和智能化社会的到来，沉浸式体验在近年来逐步进入实用阶段。从科技的角度来看，沉浸式体验是集文创内容和软硬件于一体的实时感官体验系统，已发展成为一种高价值的文化科技融合服务。它以主题叙事为聚焦，以沉浸式视听为效果，以现代逻辑为架构，提供了高科技含量感官体验和极为丰富的情感体验，大幅超越了传统意义上的演艺、展览、娱乐、影视和遗产保护等媒介范畴，形成了独具特色的视觉、听觉、触觉等全体验的产业形态，满足了人性中游戏和娱乐等天性，在创意和媒体等文化产业领域得到了广泛的应用和重视。

2 沉浸式体验的信息化基础分析

沉浸式体验在信息化时代获得前所未有的广阔空间，高度依赖于数字化载体、技术和装备的快速发展，是数字化和智能化技术赋能文化领域的典型体现。3D全息投影、虚拟现实、增强现实、人工智能、大数据、区块链、5G等各具特点的信息化技术，纷纷应用于沉浸式体验，带来了丰富多彩的表现形态和文化内涵，使沉浸式体验具有了虚实交互、智能推荐、呈现多姿等特征，给人们带来了前所未有的想象力、娱乐性和启发性。在建筑、书画、手工艺以及各种沉浸式系统中，信息化技术赋予了模块化、层级化的网络架构和功能构建，信息的传输、存储、表示、连接、计算等数字化特性各司其职，演变出移动、感知、表征、修改等多个属性，在数字化载体中融入创意设计并最终展现出涵盖视觉、听觉、触觉甚至味觉等全方位非物质形态的体验。

沉浸式体验集成了大量信息化技术，为沉浸式体验获得最佳效果提供了坚实基础。同时，沉浸式体验也给了信息化技术以新的应用环境和场景，对信息化技术的发展也提出了新的要求。这也是文化与科技融合背景下，文化与科技可以互相促进、互相发展的有力证明。纵观沉浸式演艺、展览、影视、娱乐、遗产保护等多种沉浸式体验领域，所涉及到的信息化技术可以分为3个大的方面，如图1所示。

图1 沉浸式体验的信息化技术基础

2.1 沉浸式场景构建技术

沉浸式场景构建技术包括3D全息投影、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、多通道投影和激光显示技术等。3D全息投影采用干涉、衍射、反射等光学原理，将真实世界物质实体特征的三维图像投射到各种形状建筑物到立面空间，人们用眼睛就可以直接看到立体化的虚拟物体和人物，获得进入另一个空间和时间的感觉体验。

虚拟现实强调获取实际物理环境的三维数据，根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型，通过可穿戴眼镜等设备创建和体验虚拟数字世界的视听感受。增强现实通过场景融合与混合运算，把造型、材质、色彩等要素叠加进虚拟空间中，混合现实则把虚拟场景画面与观众视频画面进行混合输出，这3种技术共同营造出三维世界体验中的现场感。

多通道投影采用多台投影机组成的多通道屏幕，提供超高清视觉图像，是博物馆、展厅、会议中心等需要大屏幕投影场合的主要选择。激光投影与多通道投影联合使用，在舞台舞美设计、水幕成像表演、灯光秀、户外幕墙等方面建立呈现视境。

2.2 沉浸式内容构建技术

沉浸式内容构建技术包括大数据、云计算、人工智能和区块链技术等。大数据和云计算技术能够为博物馆、展览馆、娱乐院线等沉浸式体验的场馆提供直观、实时和准确的场馆流量、观众喜好等多种类型数据，采用人工智能技术对这些数据进行分析和挖掘，帮助场馆实时动态掌握整体沉浸式体验情况，为不同参观者的个性化兴趣与需求进行系统的分析，通过区块链技术记下观众对体验的分享与评价，对积极和提出好的建议的观众予以公开、透明的体验回馈。通过分析参观者的兴趣喜好、行为习惯，记录和整合相关数据，对数据进行关联分析，并生成可视化的结果，使得沉浸式体验提供商能够直观了解运营和服务中的变化趋势，掌握观众流量变化情况，针对性地设计和提升服务内容和手段，有效提高沉浸式体验的服务效果。

2.3 沉浸式传输构建技术

沉浸式传输构建技术包括5G、互联网、移动互联网、物联网技术等。5G可以为沉浸式体验服务提供高速大流量支持，使得沉浸式体验更加流畅，有效提升沉浸式体验感受。由手机等移动设备构成的移动互联网中，通过移动app结合5G室内定位技术，可以实时根据观众移步换景的位置来进行体验项目推荐，节省观众体验项目的搜寻时间和距离。物联网把沉浸式项目中的各种传感器设备连接起来，并实时搜集场馆和观众等数据信息，为大数据和人工智能技术的应用提供支持。

上述场景构建、内容构建和传输构建等三方面的信息化技术，各自发挥所长，并与文创内容有机融合在一起，将人们对精神文化价值的追求融入多元复合的科技体验中，正是沉浸式体验建立并不断发展的核心基础。

3 发展沉浸式体验的对策

沉浸式体验作为文化与科技深度融合的代表性产物，既为科技产品注入文化内涵，又使得文化资源获得新的创造性转化和表达途径。

3.1 突破沉浸式体验的信息化关键技术

沉浸式体验作为文化与科技融合发展的先导领域，可以反映国家和地区信息技术发展水平。美国、英国等国家的沉浸式体验处于国际领先地位，就是基于这些国家在信息技术等高科技领域的优势。在文化和科技融合的大背景下，要通过技术集成和文化内容的有机结合，突破沉浸式体验所涉及的信息技术核心与关键技术瓶颈，才能在全球沉浸式技术和产品市场中具有发言权，从而为增强文化软实力的输出提供有力支撑。

3.2 形成多学科深度融合机制

从对沉浸式体验的信息技术基础的分析可知，发展沉浸式体验需要多学科、多领域交叉的联合攻关。既有5G、人工智能、新型视听和全息投影等前沿信息技术，也有文化装备等软硬件配套环境。要实现多学科之间的贯通交融，使技术各自发挥其优点，又能弥补各自的不足，可以将原创文化内容与新兴前沿科技进行组合创新，形成沉浸式体验的技术与内容、管理与运营等方面的无缝契合，是文化与科技融合创新的制胜关键。

3.3 集聚跨领域体验场景需求

沉浸式体验场景多种多样，既有同一个沉浸式场馆内部的体验场景全方位需求，比如沉浸式购物广场体验中，建筑立面、装饰、绿化、水景、音响、灯光、标识、互动媒体等多种要素可以整合起来，围绕购物这一特定的主题共同营造体验性；又有不同的场馆之间的联合打造需求。沉浸式场景的新需求可以对信息技术提出更高和更新的要求，使得信息技术不仅能够为沉浸式场景服务提效升级，也有可能催生出新的信息技术分支，从而推动信息技术自身的进一步发展。

4 结语

文化是精神内涵，科技是基础工具，沉浸式体验体现了文化与科技融合程度与价值，也是当代社会消费升级的必然需求。全球主要发达国家都在积极研发和推广智能科技与丰富创意的文化体验产品，希望改变和引导人们的文化消费模式和体验方式，构建数字经济下的市场新业态。准确把握文化与科技融合潮流，大力推广沉浸式体验的发展进步，高度重视信息技术对沉浸式体验的核心推动力，就可以找到文化竞争力的钥匙，打通文化产业价值链与供应链新路径，促进文化产业领域的沉浸式体验更广泛、更深入地发展。