沉浸感，是人對計算機系統創造和顯示出來的虛擬環境的感覺和認識，是虛擬現實技術的核心概念之一。
基本介紹
- 中文名：沉浸感
- 外文名：immersion
- 性質：通信信息科學術語
簡介,解釋,運用技術,遊戲聲音設計特徵與聽覺沉浸感,沉浸感的定義,沉浸感的認知過程,沉浸感顯示技術,沉浸感與顯示技術,沉浸感顯示技術的類型,
簡介
解釋
當參與者置身於虛擬環境中時，其感覺系統以一種與在真實環境中相同的方式處理來自虛擬世界的視覺和其他感知數據。
運用技術
遊戲聲音設計特徵與聽覺沉浸感
視頻遊戲隨著科技進步高速發展，時下已成為人們必不可少的休閒娛樂方式之一。遊戲開發者注重遊戲的策劃、程式、美術，往往對遊戲中的聲音要素不夠重視，聲音作為遊戲中一個重要的因素，是增強沉浸感的重要手段。
沉浸感的定義
很多遊戲用戶都曾經有過完全投入在遊戲世界中的經歷。可以用‘’沉浸感‘’這個詞來形容這類現象，隨著遊戲的普及，遊戲的沉浸感也成為了很多遊戲開發者需要深入探究的必要元素。沉浸意味著遊戲用戶全神貫注地投入遊戲。沉浸感在遊戲領域是一個至關重要的元素用來考查是否這個遊戲值得去玩，並且遊戲開發者很注重遊戲沉浸感的質量。和所有遊戲設計要素一樣，遊戲聲音設計者也同樣也遇到沉浸感的問題。遊戲聲音必須與圖像和遊戲情節相互配合，才能使遊戲用戶沉浸於各式各樣的玩法體驗中。
雖然‘’沉浸感‘’這個詞經常使用，但是對於它的定義很少。在遊戲研究界，‘’沉浸感‘’這個詞一直沒有統一的定義。如潛龍編著的《遊戲設計概論》中稱為‘’代入感‘’，葉展等編著的《遊戲的設計與開發》中稱為‘’置入感‘’，其實不論是‘’代入感‘’還是‘’置入感‘’，或是‘’沉浸感‘’，稱謂不同，但所指是一致的，大意是遊戲用戶在玩遊戲中，被遊戲所吸引而忘我地投入。統一使用‘’沉浸感‘’的稱呼法。美國遊戲理論家 M.Csikszentmihalyi 的對沉浸是這樣定義的:‘’當人們在進行活動時，如果完全的投入情境當中集中注意力，並且過濾掉所有不相關的知覺，即進入一種沉浸之狀態。這種說法用來描述遊戲的沉浸感更為科學。‘’
沉浸感的認知過程
遊戲沉浸感的形成包含三個主要的環節：首先，遊戲用戶參與遊戲，會有一種被傳送到遊戲世界的 。再次，遊戲用戶開始投入在遊戲活動中。最後，遊戲用戶完全沉浸在遊戲中，把自己看做是遊戲中的角色。在這個情況下，遊戲用戶才能在玩遊戲時體驗到一種真正的現實感在遊戲中。
1）遊戲用戶參與遊戲。
在這第一階段，遊戲用戶通過對聽覺和視覺的感知方式進入遊戲世界，通過熟悉遊戲故事情節，學習遊戲技法，才能慢慢融入遊戲進入下一個階段。這裡我們又談到之前所介紹的遊戲《英雄聯盟》，這是一款以對戰為主的網路遊戲，在遊戲用戶第一次註冊次遊戲後遊戲將會進行教程關卡。在教程關卡，系統會用女聲向用戶介紹整個遊戲的歷史和基本操作，然後將會通過一步步提示，如‘’請點擊地面移動到此處‘’、‘’請打開控制臺按鈕選擇 XX‘’等等。這類不僅僅用文字，而通過語言提示給遊戲用戶，更讓用戶方便學習遊戲操作，更快融入遊戲當中。
2）遊戲用戶投入遊戲活動。
這個階段遊戲用戶對於遊戲情節與遊戲技法已經了解，這時候開始忘記現實世界，還原對遊戲世界的感知。比如《孤島危機》，當遊戲用戶熟悉了各種遊戲環境和技法時，遊戲將還原一個遊戲角色所感知的自由小島，主角在小島的叢林中潛行所產生的樹葉沙沙聲尤為真實。《lock on》作為最好的現代空戰遊戲之一，其成功除了逼真的畫面與操縱性，更在於真實的飛機引擎聲、飛彈發射聲以及真實機場的各種警報，完全讓遊戲用戶體會緊張刺激的空中格鬥的緊迫感。
3）遊戲用戶完全沉浸在遊戲。
當遊戲還原了遊戲用戶所感知的世界，並且遊戲世界讓遊戲用戶覺得有意義時，遊戲用戶便會進入最後一步，完全沉浸在遊戲世界中。遊戲用戶通過視覺和聽覺從複雜的觀察對象中提取有用的信息，加強人對現實的感知。如遊戲《細胞分裂》系列中，當玩家扮演的角色潛入一個陌生的環境中，背景音樂安靜下來讓玩家有種空空的感覺，似乎隨時會出現一名敵人。而當真的槍戰大作時，遊戲音樂響起，從而為玩家創造出一種在現實中很難體驗到的‘’007‘’的感覺。
沉浸感顯示技術
沉浸感是虛擬現實技術追求的基本目標，創造具有強烈沉浸感的虛擬環境有賴於各種技術的綜合運用，其中顯示技術是最終形成虛擬環境的關健步驟。
沉浸感與顯示技術
沉浸感是虛擬現實技術的核心概念之一，是指的是一種主觀感知，即人對計算機系統創造和顯示出來的虛擬環境(Vrtual Envlroment，VE)的感覺和認識。當參與者置身於虛擬環境(VE)中時，其感覺系統以一種與在真實環境中相同的方式處理來自虛擬世界的視覺和其他感知數據，就像處理一般感知數據一樣。
人對VE的沉浸感是可以度量的。如果一個VE比另一個有更大的視域(Fleld of view，Fov)，那么第一個系統就比第二個系統有更高的沉浸感。進一步，如果一個VE允許參與者轉動頭部從任何方向觀察VE視覺信息，而另一個VE卻只允許參與者從某個固定方向觀察VE視覺信息，例如在小螢幕上注視畫面，那么前者有更強的沉浸感。
創造具有強烈沉浸感的虛擬環境有賴於各種技術的綜合運用，包括圖形圖像技術、人機互動技術、人工智慧與模式識別技術、網路傳輸技術、並行與協同計算技術、大規模顯示技術等等。其中顯示技術是最終形成虛擬環境的步驟，其作用至關重要。顯示技術是信息呈現的一種手段，隨著普適及算的興起，顯示技術的作用越來越重要。顯示技術可分為無沉浸感的、半沉浸感的和全沉浸感的。
沉浸感顯示技術的類型
在技術上，可以將以往的研究按不同的方式分類。
1）從顯示的規模分，有單屏技術和並行多屏顯示技術。單屏顯示本身因顯示範圍小而存在諸多局限，大多依靠套用系統來獲得很弱的沉浸感。而多屏技術有良好的視覺效果，通過多通道並行輸出，不僅顯示的幅面大，解析度高，而且能夠產生一定的沉浸感。多屏技術大多採用顯示牆(diasPlaywall)模式，多屏顯示牆為美國普林斯頓大學1999年開發的大規模顯示牆。由於參與者沒有被包圍在虛擬環境中，他們只是在看顯示的東西(Iookingat)，因此沉浸感也很有限。
2）從顯示表面的形狀看，可分為平面顯示與曲面顯示。平面顯示是傳統顯示技術的繼續，而曲面顯示則試圖模擬立體空間環境，通過顯示表面對參與者的包圍來創造更強的沉浸感，曲面顯示系統I一C0NETM賦予人們從不同視角觀察畫面的可能，參與者開始置身於顯示環境當中(being in)，而不僅僅是不是觀看顯示內容，因此有了更加豐富的感受和更多的想像。
曲面顯示技術也有不同類型，有球面的，有立方體的(包括六面洞室、三面洞室等)。這種幾何上的差異主要會帶來設備製造與部署上的不同，同時在沉浸感的也有一些差別。例如，球面顯示更適合模擬太空穿行感。
3）從對參與者的裝備要求看，有需要穿戴設備的和不需要穿戴設備的顯示系統。前者如頭盔顯示器(Head Mounted DisPlay，HMD)、快門眼鏡(Shutterglasses)等。頭盔顯示器是一個獨立的顯示設備；而快門眼鏡則是一種輔助設備，通過讓左右眼看到不同角度的影像，使觀察者感覺到立體圖像。它的左右鏡片是一下打開一下關閉，當右眼的鏡片打開時，螢幕上也同時輸出給右眼看的影像；當左眼的鏡片打開時，螢幕上也剛好是輸出給左眼看的影像。歐美正逐漸盛行的l一MAX立體電影院和立體劇場採用的就是這種技術。
顯示系統要求參與者佩戴相關設備會帶來一些不便，例如在虛擬視頻會議中，要求與會者都佩戴頭盔顯示器或快門眼鏡，會相當彆扭。
4）從顯示系統的套用範圍看，可分為一般用途的和特殊用途的。上面提到的系統均為一般用途的顯示技術。而特殊用途的顯示系統的顯示屬性與某種套用密切相關。換句話說，就是顯示設備的設計和部署是為特定顯示內容服務的，顯示系統只能為一類甚至一種套用服務，例如面向視頻會議系統的沉浸感顯示技術。
