虚拟实境(VirtualReality)VR,对大多数青少年来说都不会感到陌生。但很多人首先想到的是什么?是当下最潮流、最炫酷的科技?还是游戏爱好者的终极福音?是人类感官体验的质的飞跃?还是强大的社交网络平台?是戴着个笨重的头盔沉浸在数字世界不能自拔的情境吗?其实,大家回想以前戴一个红、蓝双色眼镜,在太空馆观看180度星空立体电影;或者在主题公园裸眼玩4D动感影院节目,已是类近的雏型技术概念。
VirtualReality,VR这一名词由「虚拟实境之父」拉尼尔(JaronLanier)在上世纪80年代初提出。其工作原理是将电脑技术与常感器技术相结合,产生一个三维的虚拟世界,并创造出一种新的交感手段,能使人们沉浸在虚拟的现实环境中,身临其境地去体验和感受物像及空间变化。典型的输出设备就是OculusRift、HTCVive等等。
AugmentedReality(AR)增强实境,可以说是虚拟实境(VR)技术的延伸。AR通过动作、条码或者真实物品等「标识物」(Code)来作为一个触发器和互动方式,将电脑生成的视频和图像覆盖在即时环境上。我们看到一些学习课程通常围绕着某本课本/教材进行,AR则能让它的图片「弹出来」,从而制作一个互动课堂。前两年全球火爆的电子游戏PokémonGo,也有应用AR技术,主要是靠定位(Location)来带出数位元影像,可以称它为Location-BasedAR游戏。
还有一种MixedReality(MR)混合实境,又称MediatedReality(介导实境)。MR,简单来说就是将现实生活和虚拟世界进行混合,有时被形容为介于VR和AR之间,或者被称为增强虚拟(AV)。举个例子,手机的赛车游戏与射击游戏,通过重力感应来调整方向和方位,那么就是通过重力感测器、陀螺仪等设备将真实世界中的「重力」、「磁力」等特性加到了虚拟世界中。环境中同时包含了物理实体与虚拟资讯,并且必须是「即时的」。MR的两大代表设备就是Hololens与MagicLeap。和AR一样,MR也能被用于培训医疗人员、建筑工人,甚至是市镇规划人员。
这些新兴虚拟场景科技在教育训练上的应用大致分成三大类:
目前已经有很多医院/医生使用VR/AR/MR来进行教学或外科手术训练。VR/AR/MR更可为各级学校的学生提供身临其境的多感官的体验,比起传统的讲课、字卡图卡、或教科书等方法更有效。VR应用于教育是教育技术发展的一个飞跃,它营造了「自主学习」的环境,由传统的「以教促学」的学习方式代之为学习者通过自身与资讯环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。这些完全不一样的认知体验让学生们更好地学习,以一种全新的方式参与到学习中去。例如:
各类博物馆也开始以虚拟场景科技协助,建构多元共融的观展体验。去年中国国家博物馆利用新思维首办全云端VR展览及5G直播媒体档案等线上资源,让市民在博物馆外也可增加文博知识。装修后的香港太空馆也新增观星流动程式「星夜行」,以VR及AR显示电子星图,让用户利用新科技突破限制,在体验星空的美妙之时亦能学习科学及文化知识。程式的电子星图具备三种运作模式:
虚拟技术除了在大众领域如游戏、通讯、新闻、教育、医疗、电影、戏剧等方面的运用,它究竟是如何跟艺术扯上关系的?它的发展又会对现代美术教育产生怎样颠覆性的影响?这些问题都是美术教育人员需要关心的课题。
来自澳洲的JeffreyShaw(b.1944),持续在虚拟与增强现实、浸入式视觉、互动式叙事(interactivenarrative)方向的创作,可以说是在这个领域探索的先驱式艺术家和研究者。他1989年开始的一系列骑自行车作品《清晰的城市》(TheLegibleCity)被公认为VR作品诞生的雏形:参与者骑上一辆固定住的自行车,穿梭在由电脑生成、由三维立体文字组成的城市街道之中,系列作品分别以曼哈顿(1989)、阿姆斯特丹(1990)和卡尔斯鲁厄(1991)的城市规划为蓝本,同比例再现了城市里的街道与建筑,参与者可以通过自行车把手和踏板上的介面控制行驶方向及速度。
目前从VR艺术学习的应用,比较普及有下列几大范畴:
2017年底,这个号称「世界上第一座VR博物馆」AcuteArt独家登陆了HTCVive,向大众展示一些知名VR艺术家的作品,包括OlafurEliasson、JeffKoons和AnishKapoor。其中Eliasson新作《彩虹》也在AcuteArt首次展出。据悉,这个VR博物馆允许多人在同一房间进行交互的应用,其会根据随时跟踪玩家的位置,改变彩虹的形态。Eliasson表示:「VR有潜力成为一种新型的体验方式。当我们置身在VR的虚拟世界时,我们也不能忘却了身体的交互,因为交互能拉近人于与人之间的距离。」
几年前香港K11办过一次创新展览:《电艺感》(ElectronicVibes)。展览将艺术同VR结合,观众欣赏作品之余,还有机会在3D虚拟世界画画。K11在中庭打造虚拟实境(VR)体验区,首次同HTC以品牌全新虚拟装置HTCVive,举行ArtJamming活动。只要带上VR装备,四周围环境即刻变画布,可以随意发挥。除体验活动,K11在不同层「艺窗」展出视觉音乐项目《五》,由国际知名抽象动画艺术家兼城大创意媒体学院客席助理教授MaxHattler连同36位学生一齐创作,探索音乐听众受影响时作出的反应的多媒体互动艺术创作。
可见,VR是一种新的资讯传递方式的变革,人们从「置身事外」欣赏一个艺术,到「身临其境」参与一个艺术展现,这与传统美术的区别是在沉浸感上有了颠覆性的改变。北京中央美术学院的多媒体艺术课程,有一个案例是让人体验梵古名画《夜间的咖啡馆》中的场景。当你带上VR眼镜,就像坐在1888年梵古当时正在工作的那个咖啡馆一样,亲身体验梵古眼中的世界。
几年前,香港大学工业及制造系统工程系,曾利用自行研发的虚拟3D沉浸式可视化交互环境系统「imseCAVE」,和圣公会何明华会督中学申请的「走进数码虚拟画廊」QEF项目合作,将学生用3D建模软件《SketchUp》设计的立体美术画廊及在虚拟墙壁展示的画作,以「imseCAVE」系统变成三维虚拟视觉场景,逼真地呈现在一个平台上。观众佩戴3D眼镜进入画廊,藉身体移动及手掣操作,便可游走虚拟空间,以不同角度欣赏画作。
牛头角佐敦谷圣约瑟天主教小学,也曾以「潮学视艺」创新学习项目申请QEF,建立一个视像平台,让学生能把在平板电脑上创作的艺术作品,结合VR,AR及体感科技,具体地呈现出来。学生的美术作品从个体变成群体,从平面变成立体,从静态变成动画,增加学生的艺术创造力和想像力。「潮学视艺」从无纸美术延伸,结合其他资讯科技,让学生作品以不同的形式呈现,并与其作品产生互动,提升学生对视觉艺术的兴趣,从而更主动地探索,培养自主学习的精神。学生透过即时的评价和回馈,以及自主和多元化的视觉艺术学习过程,既能提升高阶思维能力,又能增强协作能力和评赏能力。
另外,近年AR的艺术应用也逐渐出现,例如香港.2017年推出「活化香港历史建筑II」一套六枚邮票,介绍六个活化历史建筑项目,包括蓝屋、油街实现、绿汇学苑、石屋家园、元创方和茂萝街活化项目。邮票首次加入AR(扩增实境)技术,只要开启「香港.邮票」流动应用程式,将镜头对准邮票,萤幕上就会呈现出邮票中建筑物的3D立体模型,同时查看建筑物的简介和360度相片,并可载入互动游戏「邮游活化建筑」。建筑物3D立体模型的背景更会按日间、黄昏和晚间实时改变。
乐善堂余近卿中学在2017年一项学生营商实验活动中,以「物卿情重」为题,设计出三款产品,当中「AR游戏T恤」像手机游戏PokémonGO般运用了AR技术,吸引了评审眼球,加上他们以活泼方式向评审介绍产品,成功晋身八强。有关T恤印有指定图案,玩家需要下载一个由该校开发的手机应用程式(App),再把镜头对准T恤,手机萤幕便会出现相应的立体图案,图案由参赛学生设计,手机应用程式则由老师帮助编写。
概括而言,虚拟场景科技在教育和培训领域有愈来愈大的学习应用空间。在美术创作表现上除了可以成为一种创新的科技应用视觉艺术媒介外,同时若适当利用创设虚拟场景的工具和技术,可以丰富传统美术教育的课程模式和学习体验,足以让美术教师革新校内、校外课堂教学的设计,大大提升美术学习的兴趣和创意表现。目前我们可以看到有不少应用虚拟场景科技的工具、软件、平台,协助学校和教师进行现代美术教育优化,例如上面提及VR应用的OculusRift、HTCVive;MR的Hololens与MagicLeap等专业制式和工具;以及3D建模软件、AR解码编程的学习,现时也可以找到一些比较容易应用的技术资源。
Kingspray是一款「涂鸦模拟器」(KingsprayGraffitiSimulator),借助HTCVive虚拟实境平台,给虚拟实境和涂鸦艺术爱好者展现惊人逼真效果。此款虚拟实境涂鸦模拟器不光使用灵活,操作方便,并且有很强大的绘图功能,可以调节多种笔刷效果与颜色,喷雾与墙壁的结合处理极其细致。这款由Kingspray公司利用VR技术开发的「涂鸦模拟器」,允许用户在VR世界里尽情地在公寓墙上或火车车厢等公共场所进行涂鸦创作。
有内地科技公司设计一款「AR梦幻涂鸦」的美术创作套装,儿童用各种颜色的彩笔,在附送的涂鸦明信片正面随意图画。使用公司《嘀铃梦世界》APP即可实时扫描出个性化涂鸦模型动画,神奇的实时渲染让平面涂鸦变成会飞、会动、会跳舞的梦幻童话。也有一种采用相近技术的「神笔马良AR涂涂乐」,也是让儿童体验虚拟场景转变乐趣的美术工具。
外地还有一家叫「大腿」的公司,设计了一个将3D打印和VR虚拟世界结合的创作平台。用家戴上VR眼镜,拿着手柄进入了虚拟世界。使用手柄拨弄眼前的小圆球可以改变VR世界中的白天与晚上。参与者可以使用两种模式制造想制造的物品,可以是规规矩矩的方块搭出来的,也可以是使用喷枪喷出的不规则线条。使用工具十分简单,手柄按动工具选择使用喷枪还是方块,再按动空白区域,就可以开始喷绘立体图形或者拼搭3D建筑,是一种有趣的科技和美术融合的创作经验。
要将虚拟场景科技应用到现代美术教育的优化上,有时基于技术难度和成本「门槛高」的问题,不一定容易推广、普及。例如众所周知,VR的最大缺点就是成本高和难普及。一些大学和学校可能不想投入大笔预算在这样的新兴科技上,还有一些则无法负担这笔费用。另一个缺点是内容,特别是那些有关VR硬体配套的应用。虽然YouTube上有大量的VR视频,以及很多iOS和Android应用。但其中多数都品质不高,也不是专门为教育设计的,教师都要用心筛选、转化。当然课堂中运用VR带来的好处仍然十分巨大,但目前看来,这一技术可能更适合被用在预算更高、更容易获得类似技术的大学机构中。
另外,上面提及AR基本上是通过动作、条码或者真实物品等「标识物」来作为一个触发器和互动方式,将电脑生成的视频和图像覆盖在即时环境上。从可实践性的角度来说,AR的门槛对很多学校来说相对更低。在课堂教学中应用这项科技也更容易。只要课本和应用等资源设置完毕,在全校推广这项技术的预算其实非常便宜。
总而言之,从价格和设置来看,最容易采购的是移动VR设备,但它的「体验」十分有限──不仅仅是市场上的应用有限,学生能达到的互动水准也很有限。而AR和MR可能会成为最早试水的学校的下一个尝试目标。