虛擬現(xiàn)實交互設計是什么

　　我們所說的交互設計，主要是指人與物之間的交互手段、行為和方式的設計，現(xiàn)在人們有了無限多的選擇可能性，不再只關心東西能不能用，耐不耐用，也開始在意新產(chǎn)品好不好用，有沒有互動性，這時候交互設計才作為獨立角色，真正走上時代舞臺。虛擬現(xiàn)實交互設計也是現(xiàn)在應用極廣的一種。
 

　　交互設計讓交互的手段、行為和方式越來越專業(yè)化，領域更加細分，流程更加清晰，界面操作簡潔方便。交互設計“分裂”為不同流派，交互設計在工業(yè)生產(chǎn)中的運用，加強了人與工業(yè)產(chǎn)品的連接。設計從最早給一個人設計，后來給很多人設計，現(xiàn)在又回到私人訂制個性化設計。在這個輪回中，交互設計衍生出更細的設計分支，設計方式也更多元化，關注的點也更加多樣。
 

　　重視界面設計視覺效果，像APP、網(wǎng)頁設計等都屬于操作界面，它們是人與產(chǎn)品互動的連接樞紐。雖然這一類界面設計，我們把它們歸到UI方向，但有時候它又不得不和人產(chǎn)生一些聯(lián)系，這就又歸屬交互設計的范疇。
 

　　以用戶體驗為中心：常見的UX/UE方向，強調用戶體驗設計，以用戶需求為主，課程內容包括概念建立、調研分析、原型制作等。這個方向不只要學習交互設計，還要會信息建構、用戶調查等其他學科領域的內容。
 

　　以用戶行為邏輯為重點：在用戶體驗的基礎上，更強調研究用戶的行為邏輯，人們面對產(chǎn)品、環(huán)境時的思維變化、心理感受、行為動作。相對于交互設計的應用性，這個方向更多是思考交互設計深層次的社會性意義，如何通過交互設計促進社會創(chuàng)新，科技進步，解決當代社會發(fā)展中的復雜問題。
 

　　以更新穎的交互方式為目的：我們常說的人機交互， HCI方向。它主要研究系統(tǒng)與人的關系，具體來說就是研究各類機器甚至是具有計算機化的系統(tǒng)和軟件與人的關系。它更偏向于研究人機交互的技術，所以這個方向需要有扎實的計算機理論基礎，一定的編程能力，超強的邏輯思維，也要對用戶心理有所研究。在研究方向上，像Tangible Design可觸型交互設計、Fabrication 硬件原型開發(fā)、Physical Computing 實體交互等都屬于這類范疇。
 

　　相對而言，交互設計是偏向解決問題的專業(yè)，但是它比工業(yè)設計更加系統(tǒng)化，更加人性化。它比其他專業(yè)更看重設計師的邏輯思維能力，創(chuàng)新能力。因為它需要你發(fā)現(xiàn)一些生活中的問題，總結歸納，抽絲剝繭，最后設計出一套切實可行的辦法解決現(xiàn)有問題。做交互設計的項目時，要用到心理學、用戶行為學等方面的知識，需要設計師有批判性的思維。交互設計重視過程性，在整個過程中，不要求手繪能力有多強，但是可能會涉及很多方法論，比如如何觀察、怎么測試，它更像是一種試驗過程，從不同的嘗試過程中，找到最佳方案。
 

　　隨著虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展，VR在娛樂與教育、醫(yī)學、建筑、軍事等領域有著越來越廣闊的應用場景。但因技術原因，VR僅適用于輕交互,這也導致了內容發(fā)展的局限性，在這樣大環(huán)境下，2018年VR電影仍蓬勃發(fā)展,其避開了非自然的交互方式、技術限制的短板,將其沉浸感的優(yōu)勢發(fā)揮得淋漓盡致;VR與教育的結合能極大地解決學習資源和空間不足的問題大大推動教育的發(fā)展,虛擬場景中師生實時互動促進主動學習;在醫(yī)學和建筑等專業(yè)領域不僅可以通過VR模擬還原真實場景,還可以通過眼動交互的方式釋放雙手。
 

　　VR中的用戶體驗主要體現(xiàn)在VR產(chǎn)品適用的沉浸感、舒適度、多通道整合的交互方式、有效可靠的反饋等方面.保證舒適度可以從眩暈、延遲方面著手,而提升沉浸感則需要綜合考慮界面、交互方式、動效、音效等。舒適度及沉浸感很大程度上取決于VR眼鏡的顯示技術;此外，VR界面不僅僅需要可操作的界面,更需要營造一個看似真實的場景，設計師進行VR界面設計時必須考慮到沉浸感的特性，這也決定了交互方式、界面最佳尺寸及交互的準則。
 

　　為了增強用戶在虛擬環(huán)境中的沉浸感，VR中的顯示技術需要最大程度地還原人眼對深度、顏色和紋理信息的感知，現(xiàn)有的分色、分光、分時、光柵以及全息投影等技術能通過模擬雙眼視差產(chǎn)生立體感的過程構建立體視覺效果。然而有了“立體感”還不足以產(chǎn)生“真實感”，“真實感“可以通過真實感繪制技術來呈現(xiàn)。當用戶移動視點時，主要通過紋理映射、環(huán)境映射、預測計算等技術快速繪制出與真實場景中質感相似度很高的圖像，極大程度地還原場景中物體的紋理和光照等特征，并且通過視點同步來模擬現(xiàn)實中的感知。
 

　　在設備發(fā)展上，需要專業(yè)的立體顯示設備增強虛擬場景的沉浸感，如頭盔顯示器、立體眼鏡和全方位顯示器等。為了進一步增強沉浸感，VR相關設備不斷輕量化和提升移動性，如HTC Vive、Oculus Go一體機等，摒棄了繁雜沉重的設備束縛,讓VR體驗更輕量、更易用。
 

　　VR頭戴顯示是一種新型顯示技術，成像機制不同于傳統(tǒng)平板顯示，它形成放大的虛像，而傳統(tǒng)顯示則為實像，VR技術和產(chǎn)業(yè)鏈超出傳統(tǒng)的平板顯示范圍。VR成像系統(tǒng)有以下特點：可穿戴，小型化而實現(xiàn)大尺寸高清晰畫面，非常適合移動互聯(lián)時代需求;技術交叉性強、門檻高，綜合集成電路、新型顯示器件、成像光學、超高精密加工和裝配、視覺學、人體工學等。
 

　　在AR/VR中場景制作分為真實場景和三維渲染場景。前者場景制作方式主要用于如公司、學校環(huán)境展示，通過實景全景拍攝可以帶來足夠真實的體驗。另外一種三維渲染場景主要應用于房產(chǎn)家居樣板房展示以及游戲場景，此類場景要帶來良好的沉浸感需要建模比例與真實物理世界相符，建模渲染逼真細膩。
 

　　VR交互設計原則：關心用戶的生理感受：始終保持頭部追蹤，勻速運動，設置固定參考點，過渡性變化;回歸自然的設計方式：舒適區(qū)設計，即時反饋，獨立的沉浸式空間。
 

　　交互設計發(fā)展史上的每一個重要里程碑，都源自技術和人性的碰撞。
 

　　“眼球追蹤”實現(xiàn)交互，大多數(shù)人認為眼球追蹤技術是解決虛擬現(xiàn)實頭顯設備眩暈病問題的突破之處。Oculus創(chuàng)始人帕爾默•拉奇曾稱眼球追蹤技術為“VR的心臟”，因為它對于人眼位置的檢測，能夠為當前所處視角提供最佳的3D效果，使VR頭顯呈現(xiàn)出的圖像更自然，延遲更小。同時，由于眼球追蹤技術可以獲知人眼的真實注視點，從而得到虛擬物體上視點位置的景深。目前雖然有很多公司在研究，但是卻還沒有一個另外滿意的解決方案。
 

　　“動作捕捉”實現(xiàn)交互，動作捕捉系統(tǒng)可以讓用戶獲得完全的沉浸感，真正“進入”虛擬世界。目前市面上針對VR的動捕系統(tǒng)還不是很多。現(xiàn)有的一些也只能在特定的場景中使用，并 且還要花費比較長的校準和穿戴時間才能使用。相比之下，Kinect這樣的光學設備在某些對于精度要求不高的場景可能也會被應用。全身動捕在很多場合并不 是必須的，而它交互設計的一大痛點是沒有反饋，用戶很難感覺到自己的操作是否有效。
 

　　“肌電模擬”實現(xiàn)交互，因為神經(jīng)通道是一個精巧而復雜的結構，從外部皮膚刺激是不太可能的，所以利用肌肉電刺激來模擬真實感覺需要還有一定的難度。目前的生物技術水平無法利 用肌肉電刺激來高度模擬實際感覺。有一個VR拳擊設備Impacto用肌電模擬實現(xiàn)交互。Impacto設備分為兩部分，一部分是震動馬達，能產(chǎn)生震動感，這個在一般的游戲手柄中可以體驗到;另外一部分，也是最有意義的部分，是肌肉電刺激系統(tǒng)，通過電流刺激肌肉收縮運動。兩者的結合能夠給人們帶來一種錯覺，誤以為自己擊中了游戲中的對手，因為這個設備會在恰當?shù)臅r候產(chǎn)生類似真正拳擊的“沖擊感”。
 

　　“觸覺反饋”實現(xiàn)交互，觸覺反饋主要是按鈕和震動反饋，大多通過虛擬現(xiàn)實手柄實現(xiàn)，這樣高度特化/簡化的交互設備的優(yōu)勢顯然是能夠非常自如地在諸如游戲等應用中使用，但是它無法適應更加廣泛的應用場景。目前三大VR頭顯廠商Oculus、索尼、HTC Valve都不約而同的采用了虛擬現(xiàn)實手柄作為標準的交互模式：兩手分立、6個自由度空間跟蹤，帶按鈕和震動反饋的手柄。這樣的設備顯然是用來進行一些高度特化的游戲類應用的，這也可以視作一種商業(yè)策略，因為VR頭顯的早期消費者大多數(shù)是游戲玩家。
 

　　“語音”實現(xiàn)交互，VR 用戶在體驗時主要是環(huán)顧四周，不斷發(fā)現(xiàn)和探索。圖形指示可能會對沉浸感產(chǎn)生影響，這時如果用戶和VR世界進行語音交互，會更加自然，而且它是無處不在無時不有的，用戶不需要移動頭部和尋找它們，在任何方位任何角落都能和他們交流。
 

　　“方向追蹤”實現(xiàn)交互，方向追蹤可用來控制用戶在VR中的前進方向，但很多時候都會受空間的限制，追蹤調整方向也可能會有轉不過去的情況。交互設計師給出了解決方案——按下鼠標右鍵則可以讓方向回到原始的正視方向或者叫做重置當前凝視的方向，或者可以通過搖桿調整方向，或按下按鈕回到初始位置。但是這也有可能會使用很累，削弱了舒適性。
 

　　“真實場地”實現(xiàn)交互，超重度交互的虛擬現(xiàn)實主題公園The Void采用了這種途徑，就是造出一個與虛擬世界的墻壁、阻擋和邊界等完全一致的可自由移動的真實場地，這種真實場地通過仔細的規(guī)劃關卡和場景設計就能夠給用戶帶來種種外設所不能帶來的良好體驗。把虛擬世界構建在物理世界之上，讓使用者能夠感覺到周圍的物體并使用真實的道具，比如手提燈、劍、槍等，中國媒體稱之為“地表最強娛樂設施”。這種的缺點是規(guī)模及投入較大，且只能適用于特定的虛擬場景，在場景應用的廣泛性上受限。
 

　　“傳感器”實現(xiàn)交互，傳感器能夠幫助人們與多維的VR信息環(huán)境進行自然地交互。比如，人們進入虛擬世界是想在虛擬世界中到處走走看看，但目前這些大多數(shù)是設備上的各種傳感器產(chǎn)生的，比如智能感應環(huán)、溫度傳感器、光敏傳感器、壓力傳感器、視覺傳感器等，能夠通過脈沖電流讓皮膚產(chǎn)生相應的感覺，或是把游戲中觸覺、嗅覺等各種感知傳送到大腦。目前已有的應用傳感器的設備體驗度都不高，在技術上還需要做出很多突破。
 

　　放在VR里面來說，肢體和手勢動作可以用于大部分交互場景，尤其是輕度交互的固定場景還是對于重度交互的移動場景，手勢的優(yōu)勢都非常突出。虛擬現(xiàn)實是一場交互方式的新革命，作為一項能夠“欺騙”大腦的終極技術，虛擬現(xiàn)實已經(jīng)應用在醫(yī)學、軍事航天、室內設計、工業(yè)設計、房產(chǎn)開發(fā)、文物古跡保護等領域。雖然虛擬現(xiàn)實交互的輸入方式尚未統(tǒng)一，市面上的各種交互設備仍存在各自的不足。但是隨著多玩家虛擬現(xiàn)實交互游戲的介入以及玩家追蹤技術的發(fā)展，我們不難判斷未來虛擬現(xiàn)實的多人真實交互將如日中天。
 

　　近來，越來越多的企業(yè)和品牌開始關注并開發(fā)虛擬現(xiàn)實和混合現(xiàn)實的APP。VR多重感官的體驗會給觀眾帶來深刻的印象，讓人一眼即對新鮮復雜的信息事物有了立體的理解并產(chǎn)生同理心。VR類應用這一獨特的特征被稱之為沉浸感，而它所喚起的感覺在心理學中被稱為存在感。沉浸感在交互設計的領域經(jīng)常被提到。設計師需要讓用戶相信他們已經(jīng)離開了現(xiàn)實世界，正“身處”在虛擬環(huán)境當中。
 

　　對于設計師來說，存在感這個概念引入了一系列新的可用性指標去衡量用戶體驗——用戶的位置覺察，用戶的控制能力，虛擬環(huán)境的真實性，體驗的吸引力，去除外界干擾性以及多模態(tài)信息的一致性等。
 

　　優(yōu)先考慮生理舒適度：舒適度和易用性在所有類型的交互設計中都被反復強調，但在設計VR應用時這點變得尤為重要。因為VR體驗的特殊性會影響到用戶更多的感官，因此一旦任何原因使人感到不適，用戶就會立刻拒絕并停止使用。換句話說，如果想為設計帶來“存在感” ，生理舒適度幾乎是公認的第一考量標準。
 

　　消除暈動感：暈動感，即通常我們提到的暈車，是因人眼所見到的運動與前庭系統(tǒng)感到的運動不相符而產(chǎn)生的昏厥、食欲減退和惡心的生理反應。VR應用中最常見產(chǎn)生暈動感的原因叫做移動幻覺(vection)。
 

　　當用戶的視角存在于一個場景之中時，將視角放在用戶眼睛的高度可以為用戶帶來更好的“存在感”，讓用戶感到參與到場景之中。相反，如果用戶的視角是俯瞰著場景，用戶就更像一個徘徊的觀眾。確保輕松尋路，在VR設計中，引導用戶避免迷路的最簡單方法是加入視覺提示。例如傳送標記，足跡或引導用戶前進方向的持續(xù)標記串。在游戲開始時，最好先讓用戶熟悉這一系列的視覺提示語言，并將起始點放置在其中一個重要的提示旁。
 

　　如果你設計的應用要求用戶使用運動控制器，可以通過震動其中一個控制器并結合視覺或者聲音提示來模擬多模態(tài)感官刺激。有時候一個場景本身就是一個提示。根據(jù)行為設定理論，人們一旦發(fā)現(xiàn)自己身處于一個特定環(huán)境中，就會傾向于遵循刻板印象中的慣例行為模式。
 

　　在VR設計中，就像普通電腦游戲一樣，空間的延展就是故事本身。即使場景中沒有任何的旁白或者角色，豐富的VR環(huán)境促使用戶自行展開他們自己的劇情細節(jié)。迪士尼主題公園開創(chuàng)了空間故事敘事的設計方法。在迪士尼，建筑師很重視歷史真實性，他們盡可能的重現(xiàn)歷史建筑，通過離奇的手法強調童話質感的景象，并使用諸如“強迫視角”之類的視覺技巧，以激發(fā)游園者的想象并促使他們進入幻想的世界。
 

　　紀念碑谷游戲也是一個很好的例子。紀念碑谷的第一章更多的是引導用戶進入視覺錯覺的設定當中，而不似傳統(tǒng)游戲以情節(jié)做引導。用戶因此沉浸于一個如同M.C.艾雪的錯覺藝術作品一般的建筑迷宮當中，這是這款解謎類游戲成功的關鍵因素之一。在進入虛擬世界的前三十秒中，用戶會決定他們會繼續(xù)體驗還是摘下VR設備。因此在這開頭的30秒內吸引他們的注意力并激發(fā)他們的好奇心非常重要。因此，請確保你設計的第一個場景中包含動畫提示(最好是以一個微妙的方式)。這個小技巧基于一個科學事實，即與場景中的靜止物體相比，人們更容易被運動的物體所吸引。
 

　　“屏幕”滿足了人們對信息速度的追求，讓信息得到了最直觀地展現(xiàn)，同時它也影響著我們的行為習慣。如果你已經(jīng)習慣了觸屏操作，那可能對所有屏幕都會不自覺地觸摸，想看看上面會出現(xiàn)什么東西，能否帶來驚喜。當科技不再是實現(xiàn)功能的門檻時，設計就是連接人與物的媒介，而交互設計則是如何更快、更高、更好地連接兩者。虛擬現(xiàn)實交互設計正是交互設計的成功應用，為我們的生活帶來了很多全新的體驗，也讓未來充滿了更多的可能性。