張 晴
(中國(guó)藝術(shù)科技研究所,北京 100007)
什么是元宇宙?不同的視角有著不同的理解。從科幻和科學(xué)的視角,“元宇宙”更像游戲,物理空間的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬空間的永久融合。第一階段從Game1.0 單機(jī)游戲時(shí)代,被嚴(yán)格設(shè)定在規(guī)則的新世界中進(jìn)行游戲,玩家之間不產(chǎn)生任何的互動(dòng);第二階段Game2.0 網(wǎng)絡(luò)游戲時(shí)代,加入了社交的屬性,可實(shí)現(xiàn)小范圍的交互。此時(shí)的通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)還不能承載太多人進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng);第三階段Game3.0 游戲時(shí)代,技術(shù)有所發(fā)展但是只能做小范圍的互動(dòng)和簡(jiǎn)單交互;第四階段多人實(shí)時(shí)在線、可交互的元宇宙時(shí)代,可以承載同一空間內(nèi)實(shí)時(shí)在線沉浸式體驗(yàn)畫(huà)面效果、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的交互,當(dāng)然這需要海量算力、算法支持。游戲是內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)世界脫節(jié),而元宇宙時(shí)代是將用戶從體驗(yàn)者變成內(nèi)容的生產(chǎn)者,用戶有極高的自主性,自主性是元宇宙與游戲的本質(zhì)區(qū)別。元宇宙中數(shù)字孿生是完全忠實(shí)反應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界(仿真世界)。
元宇宙帶來(lái)的是返祖現(xiàn)象,所謂“返祖”不是返農(nóng)民,是返到農(nóng)民之前。我們今天的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是被馴化的結(jié)果,所以我們今天的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是定數(shù)崇拜,萬(wàn)物有定數(shù)是人的幻象。人類社會(huì)可以用三個(gè)字概括,第一個(gè)是“喊”,第二個(gè)是“寫(xiě)”,第三個(gè)是“感”感覺(jué)感知?!稗r(nóng)民”之前是靠喊,必須在場(chǎng),用哲學(xué)術(shù)語(yǔ)叫“親在”?!案小背搅恕皩?xiě)”,主要是圖象思維。工業(yè)社會(huì)以后,很多事情不需要我們親自做了,亞當(dāng)·斯密的分工理論告訴我們,我們不需要親自播種、親自紡紗織布,這是分工帶來(lái)的好處。元宇宙給我們提出來(lái)的問(wèn)題就是我們可能出讓哪些東西不再需要親自去做?!霸钪妗睂?shí)際上是六根感官重塑,就是重塑“眼耳鼻身舌意”,它的中心概念包括虛擬現(xiàn)實(shí)。馬克·扎克伯格在Facebook 改名Meta 時(shí)說(shuō)“我們超越了今天,超越了屏幕的限制,超越了距離和物理的限制,走向了一個(gè)每個(gè)人都可以彼此在場(chǎng)、創(chuàng)造新機(jī)會(huì)和體驗(yàn)新事物的未來(lái)。VR/AR 將會(huì)超越智能手機(jī)和個(gè)人電腦,成為下一代主流計(jì)算平臺(tái)?!?/p>
著名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森把虛擬現(xiàn)實(shí)引擎 (virtual realityeng ineering)翻譯為“靈境技術(shù)”,以詩(shī)意的形式與之呼應(yīng)。錢(qián)老在1994 年寫(xiě)給戴汝為、汪成為、錢(qián)學(xué)敏的一封信中,他說(shuō):“靈境技術(shù)是繼計(jì)算機(jī)革命之后又一項(xiàng)革命性技術(shù)。它將引發(fā)一系列震撼全世界的變革。一定是人類歷史中的大事?!?/p>
中國(guó)工程院院士、阿里云創(chuàng)始人王堅(jiān)認(rèn)為“虛擬現(xiàn)實(shí)的物理學(xué)是‘心理學(xué)’。虛擬現(xiàn)實(shí)為人類打開(kāi)一個(gè)新的世界,其最基本的道理都體現(xiàn)在心理學(xué)上,因?yàn)樾睦韺W(xué)是研究人的行為和心理活動(dòng)的學(xué)科,其兩個(gè)核心是“心知”和“行為”,人的心知可以通過(guò)行為來(lái)進(jìn)行分析研究?!笨朔_VR 的眩暈等諸多不適問(wèn)題,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的頭顯核心技術(shù)正在逐漸成熟,更高分辨率,更高刷新率的顯示圖像元,更高處理能力的專用芯片在快速迭代。人類真正本源的映射和呈現(xiàn)世界的方式,需要更本源的研究,更接近人的感知方式的技術(shù)。
人的體驗(yàn)感是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)突破物理空間限制,實(shí)現(xiàn)無(wú)窮想像的數(shù)字交互空間,它更像是一個(gè)問(wèn)題而不是一種技術(shù)描述,沒(méi)有限定實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段。VR/AR 作為新一代改變信息系統(tǒng)的形式,它是既電影屏幕、電視屏幕、移動(dòng)屏幕的第四代VR、AR 屏,無(wú)屏之屏。人們?cè)谔摂M環(huán)境中工作、社交、娛樂(lè)、受教育,以真實(shí)世界為藍(lán)本,在增強(qiáng)視野中協(xié)同工作、交流。從人機(jī)“交互”到人機(jī)“共生”?!叭伺c機(jī)器的界限不斷縮水,技術(shù)正在以前所未有的速度融入到生活的各個(gè)場(chǎng)景和方面?!?/p>
目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要由程序設(shè)計(jì)者創(chuàng)造的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境來(lái)決定著用戶的反應(yīng),VR 大部分還處于低級(jí)別低智能時(shí)期。但是隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷進(jìn)步,人工智能技術(shù)的不斷提升,兩者結(jié)合出現(xiàn)類人智能體,與真實(shí)世界的人真假難辨,甚至比人類更“完美”的“數(shù)字人”,代替真實(shí)的人與用戶實(shí)現(xiàn)所有的交流。從基礎(chǔ)智能邁向高級(jí)智能,進(jìn)入智能化的虛擬世界?;诖髷?shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的積累,使用VR 系統(tǒng)完成多人協(xié)同性交互成為主流,程式化VR 的個(gè)體構(gòu)建到群體構(gòu)建,虛擬現(xiàn)實(shí)演進(jìn)為虛擬世界。
“VR 設(shè)備是初級(jí)元宇宙核心硬件載體,隨著VR設(shè)備逐步滿足經(jīng)濟(jì)性、舒適性、沉浸性、互通性等需求,其硬件形態(tài)也將從目前的PC 機(jī)、一體機(jī)逐步往純頭顯(無(wú)手柄)以及云VR 方向演進(jìn)”,解決Cloud VR 終端的無(wú)線化就能實(shí)現(xiàn)VR 的普及。
“博物館是為社會(huì)服務(wù)的非營(yíng)利性常設(shè)機(jī)構(gòu),它研究、收藏、保護(hù)、闡釋和展示物質(zhì)與非物質(zhì)遺產(chǎn)。向公眾開(kāi)放,具有可及性和包容性,博物館促進(jìn)多樣性和可持續(xù)性。博物館以符合道德且專業(yè)的方式進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和交流,并在社區(qū)的參與下,為教育、欣賞、深思和知識(shí)共享提供多種體驗(yàn)?!薄盁o(wú)論在任何場(chǎng)景下,以任何形式出現(xiàn),都是靠集合時(shí)空的‘碎片’事物編織出一個(gè)烏托邦幻境,來(lái)幫助人突破‘此時(shí)此地’的精神囚徒困境。”博物館是元宇宙應(yīng)用的好地方好場(chǎng)景,元宇宙既有現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化復(fù)制物,也有虛擬世界的創(chuàng)造物。結(jié)合文物產(chǎn)生的時(shí)空環(huán)境、文化生態(tài)、生活習(xí)俗等背景資料,再現(xiàn)文物時(shí)空?qǐng)鼍敖咏诵院驼鎸?shí)的全感官,營(yíng)造全新的沉浸式體驗(yàn)。擴(kuò)展了展陳維度,使展示更為生動(dòng)。具身在場(chǎng)的體驗(yàn)感配合技術(shù)手段使用,產(chǎn)生不同尋常的視覺(jué)體驗(yàn)。
“云端”、數(shù)字化轉(zhuǎn)型為博物館提供了新的發(fā)展機(jī)遇,各大博物館紛紛開(kāi)展線上觀展。我國(guó)的博物館與時(shí)俱進(jìn),積極主動(dòng)參與構(gòu)建元宇宙,推動(dòng)文化新業(yè)態(tài)的形成。
2021 年,中宣部、科技部、文旅部、國(guó)家文物局等中央9 部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)博物館改革發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出了“加強(qiáng)博物館資源整合與協(xié)同創(chuàng)新?!?022 年5 月,中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施國(guó)家文化數(shù)字化戰(zhàn)略的意見(jiàn)》指出,“鼓勵(lì)各種藝術(shù)樣式運(yùn)用數(shù)字化手段創(chuàng)新表現(xiàn)形態(tài)、豐富數(shù)字內(nèi)容。培育以文化體驗(yàn)為主要特征的文化新形態(tài),創(chuàng)新呈現(xiàn)方式,推動(dòng)中華文化瑰寶活起來(lái)?!薄暗?035年,建成物理分布、邏輯關(guān)聯(lián)、快速鏈接、高效搜索、全民共享、優(yōu)秀創(chuàng)新成果享譽(yù)海內(nèi)外。”從政策上指明了博物館發(fā)展方向。在5G 和數(shù)字技術(shù)引領(lǐng)的新時(shí)代背景下,博物館建設(shè)結(jié)合時(shí)代技術(shù)和新理念,為文化遺產(chǎn)開(kāi)拓更為廣闊的空間和前景,為文物工作開(kāi)創(chuàng)新局面。
2018 年巴黎圣母院火災(zāi)的消息震驚了全世界,值得慶幸的是巴黎圣母院之前進(jìn)行了文物采集,可見(jiàn)文物信息采集與保存的重要性。激光三維信息掃描是一個(gè)全新、全面測(cè)繪、全信息的采集方式,激光三維信息采集設(shè)備在文物領(lǐng)域的應(yīng)用大大提升了文物信息采集的信息量和覆蓋率,即“所見(jiàn)即所得”。
不同的文物對(duì)象使用的掃描儀類型也不同。站式激光三維掃描儀適用于高大建筑物和建筑群;背包式和車(chē)載式適合大場(chǎng)景;手持式適合碑刻和小型的可移動(dòng)文物采集,近景攝影測(cè)量適合壁畫(huà)、彩畫(huà)、書(shū)畫(huà)等色彩信息強(qiáng)的文物和需要高清材質(zhì)的文物。無(wú)人機(jī)及無(wú)人機(jī)攜帶激光雷達(dá)適用于空中采集。每一種設(shè)備技術(shù)各有優(yōu)缺,相互配合著使用。對(duì)一組不可移動(dòng)文物的信息采集需要兩到三種設(shè)備的相互配合才能完成。對(duì)文物信息的采集不但要選設(shè)備種類,而且根據(jù)文物類型、區(qū)位、結(jié)構(gòu)特征等還要設(shè)計(jì)相應(yīng)型號(hào)、精度的設(shè)備以及每一種設(shè)備具體配合作業(yè)方案和后期軟件的可承受能力。除此以外還有Noitom 系列為代表的慣性動(dòng)作捕捉設(shè)備,為文物展示提供了更大空間和可能性。3D 打印機(jī)在文物的修復(fù)和仿真復(fù)制提供無(wú)限可能。3R(虛擬現(xiàn)實(shí)VR、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR、混合現(xiàn)實(shí)MR)在5G 的加持下,可以改變社會(huì)技術(shù),對(duì)文物保護(hù)、闡釋、展示具有重要意義。(圖1)
圖1 五臺(tái)山龍泉寺牌樓激光三維掃描后3D 打印的部分樣品
“元宇宙是整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實(shí)相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會(huì)形態(tài)。就技術(shù)角度,擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供沉浸式體驗(yàn);數(shù)字孿生生成現(xiàn)實(shí)世界的鏡像;區(qū)塊鏈搭建分布式的經(jīng)濟(jì)體系。虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合,并且允許每個(gè)用戶進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)和編輯。元宇宙利用科技手段進(jìn)行鏈接與創(chuàng)造實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的映射與交互的虛擬世界,具備新型社會(huì)體系的數(shù)字生活空間”。隨著元宇宙技術(shù)的加速發(fā)展,博物館與新技術(shù)的進(jìn)一步結(jié)合,呈現(xiàn)出新的模式和思路,虛擬空間中的博物館以全新的面貌重現(xiàn)在大眾面前。元宇宙的交互技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)將現(xiàn)實(shí)與虛擬相結(jié)合,打造一個(gè)人機(jī)交互的虛擬環(huán)境,為人們提供沉浸式體驗(yàn)。軟件交互有虛擬主機(jī)、VR/AR、觸覺(jué)、AI 計(jì)算實(shí)體等。元宇宙的數(shù)字孿生,生成現(xiàn)實(shí)世界的鏡像,構(gòu)建三維的虛擬世界。元宇宙的區(qū)塊鏈,為元宇宙提供了一套經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)則和構(gòu)建數(shù)字資產(chǎn)。5G/6G 等通訊技術(shù)為元宇宙提供通信保障,承載高寬帶,實(shí)現(xiàn)低延遲高效的數(shù)據(jù)傳輸。計(jì)算中心滿足元宇宙對(duì)信息處理的巨量計(jì)算需求。邊緣計(jì)算、云計(jì)算等計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效分配算力。元宇宙時(shí)代,人工智能(AI)可以代替人發(fā)揮一些關(guān)鍵生產(chǎn)要素的作用。
非物質(zhì)遺產(chǎn)需要更多的人參與,社會(huì)化傳承?!霸钪妗碧峁┝吮憬菔侄魏屯緩?,為非遺傳承提供永續(xù)載體與安全選擇?!霸钪妗笨梢猿浞譂M足物質(zhì)與非物質(zhì)遺產(chǎn)的單一、唯一性的“全過(guò)程”體驗(yàn),包括文化遺產(chǎn)的物件、手工藝品、表演節(jié)目、民俗活動(dòng)等等的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工、互動(dòng)、傳播等方面的需求?!霸钪妗睘榉沁z融入大眾生活、時(shí)代進(jìn)行保護(hù),為構(gòu)建都市、街區(qū)形態(tài)的文化生態(tài)提供了虛擬現(xiàn)實(shí)交互形態(tài)的可研對(duì)象和可行方案。現(xiàn)實(shí)實(shí)體是虛擬世界(元宇宙)的基礎(chǔ),物質(zhì)與非物質(zhì)遺產(chǎn)文化為元宇宙提供了優(yōu)良內(nèi)容和文化精神。
數(shù)字藏品NFT(Non—Fungible Token)」是一種非同質(zhì)數(shù)字資產(chǎn),其所有權(quán)被記錄在區(qū)塊鏈上。中文的翻譯為非同質(zhì)化代幣,具有不可替代、不可分割、獨(dú)一無(wú)二等特點(diǎn)。NFT 的出現(xiàn),在某種程度上解決了傳統(tǒng)藝術(shù)領(lǐng)域的防偽難題,NFT 藝術(shù)品所有權(quán)和流通過(guò)程均被永久、去中心化地記錄在區(qū)塊鏈上。可以理解為一種“虛擬資產(chǎn)或?qū)嵨镔Y產(chǎn)的數(shù)字所有權(quán)證書(shū)”。NFT其實(shí)是結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)+元宇宙概念所形成的一種虛擬“商品”。GUCCI 基于XR、VR 技術(shù),建立起虛擬的穿戴體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了品牌與用戶之間的互動(dòng),推出了首款數(shù)字虛擬球鞋Gucci Virtual 25(圖2)。為弘揚(yáng)中華文明傳播敦煌文化,央數(shù)藏推出“夢(mèng)回敦煌,神鹿為伴”敦煌神鹿呦呦系列數(shù)字藏品并以發(fā)售(圖3)。
圖2 首款數(shù)字虛擬球鞋Gucci Virtual 25
圖3 “敦煌神鹿呦呦3 號(hào)藏品”
元宇宙應(yīng)用還處在發(fā)展期,元宇宙博物館設(shè)計(jì)要考慮在技術(shù)、設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)等多方面的挑戰(zhàn)。前端應(yīng)用方面內(nèi)容應(yīng)用之間的互通互聯(lián),顯示方面三維展方式與視覺(jué)疲勞、聽(tīng)覺(jué)再現(xiàn),交互方面多模態(tài)交互的準(zhǔn)確性,后端系統(tǒng)方面,元宇宙內(nèi)容的創(chuàng)建、充實(shí)、共享,平臺(tái)的互聯(lián)互通等等。功能方面,平衡用戶和博物館的需求,數(shù)字藏品的價(jià)值。社會(huì)層面,信息安全、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、個(gè)人信息保護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)等方面。總之,元宇宙博物館應(yīng)用是一個(gè)面向用戶的交互系統(tǒng),設(shè)計(jì)需要考慮用戶,采用“以人為本”的設(shè)計(jì)手段,達(dá)到有用、好用、易用的目的。設(shè)計(jì)在技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí),要重點(diǎn)考慮用戶的認(rèn)知、社交、學(xué)習(xí)特性,也需要注意元宇宙應(yīng)用對(duì)用戶和社會(huì)的潛在負(fù)面影響。