虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)是什么

　　我們所說的交互設(shè)計(jì)，主要是指人與物之間的交互手段、行為和方式的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在人們有了無限多的選擇可能性，不再只關(guān)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(shè)計(jì)才作為獨(dú)立角色，真正走上時代舞臺。虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)也是現(xiàn)在應(yīng)用極廣的一種。
 

　　交互設(shè)計(jì)讓交互的手段、行為和方式越來越專業(yè)化，領(lǐng)域更加細(xì)分，流程更加清晰，界面操作簡潔方便。交互設(shè)計(jì)“分裂”為不同流派，交互設(shè)計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用，加強(qiáng)了人與工業(yè)產(chǎn)品的連接。設(shè)計(jì)從最早給一個人設(shè)計(jì)，后來給很多人設(shè)計(jì)，現(xiàn)在又回到私人訂制個性化設(shè)計(jì)。在這個輪回中，交互設(shè)計(jì)衍生出更細(xì)的設(shè)計(jì)分支，設(shè)計(jì)方式也更多元化，關(guān)注的點(diǎn)也更加多樣。
 

　　重視界面設(shè)計(jì)視覺效果，像APP、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)的范疇。
 

　　以用戶體驗(yàn)為中心：常見的UX/UE方向，強(qiáng)調(diào)用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)，以用戶需求為主，課程內(nèi)容包括概念建立、調(diào)研分析、原型制作等。這個方向不只要學(xué)習(xí)交互設(shè)計(jì)，還要會信息建構(gòu)、用戶調(diào)查等其他學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容。
 

　　以用戶行為邏輯為重點(diǎn)：在用戶體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，更強(qiáng)調(diào)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(shè)計(jì)的應(yīng)用性，這個方向更多是思考交互設(shè)計(jì)深層次的社會性意義，如何通過交互設(shè)計(jì)促進(jìn)社會創(chuàng)新，科技進(jìn)步，解決當(dāng)代社會發(fā)展中的復(fù)雜問題。
 

　　以更新穎的交互方式為目的：我們常說的人機(jī)交互， HCI方向。它主要研究系統(tǒng)與人的關(guān)系，具體來說就是研究各類機(jī)器甚至是具有計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件與人的關(guān)系。它更偏向于研究人機(jī)交互的技術(shù)，所以這個方向需要有扎實(shí)的計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)，一定的編程能力，超強(qiáng)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(shè)計(jì)、Fabrication 硬件原型開發(fā)、Physical Computing 實(shí)體交互等都屬于這類范疇。
 

　　相對而言，交互設(shè)計(jì)是偏向解決問題的專業(yè)，但是它比工業(yè)設(shè)計(jì)更加系統(tǒng)化，更加人性化。它比其他專業(yè)更看重設(shè)計(jì)師的邏輯思維能力，創(chuàng)新能力。因?yàn)樗枰惆l(fā)現(xiàn)一些生活中的問題，總結(jié)歸納，抽絲剝繭，最后設(shè)計(jì)出一套切實(shí)可行的辦法解決現(xiàn)有問題。做交互設(shè)計(jì)的項(xiàng)目時，要用到心理學(xué)、用戶行為學(xué)等方面的知識，需要設(shè)計(jì)師有批判性的思維。交互設(shè)計(jì)重視過程性，在整個過程中，不要求手繪能力有多強(qiáng)，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(yàn)過程，從不同的嘗試過程中，找到最佳方案。
 

　　隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，VR在娛樂與教育、醫(yī)學(xué)、建筑、軍事等領(lǐng)域有著越來越廣闊的應(yīng)用場景。但因技術(shù)原因，VR僅適用于輕交互,這也導(dǎo)致了內(nèi)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(shù)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(jié)合能極大地解決學(xué)習(xí)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(shí)時互動促進(jìn)主動學(xué)習(xí);在醫(yī)學(xué)和建筑等專業(yè)領(lǐng)域不僅可以通過VR模擬還原真實(shí)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(yàn)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(shù);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(shí)的場景，設(shè)計(jì)師進(jìn)行VR界面設(shè)計(jì)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(zhǔn)則。
 

　　為了增強(qiáng)用戶在虛擬環(huán)境中的沉浸感，VR中的顯示技術(shù)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(shù)能通過模擬雙眼視差產(chǎn)生立體感的過程構(gòu)建立體視覺效果。然而有了“立體感”還不足以產(chǎn)生“真實(shí)感”，“真實(shí)感“可以通過真實(shí)感繪制技術(shù)來呈現(xiàn)。當(dāng)用戶移動視點(diǎn)時，主要通過紋理映射、環(huán)境映射、預(yù)測計(jì)算等技術(shù)快速繪制出與真實(shí)場景中質(zhì)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(diǎn)同步來模擬現(xiàn)實(shí)中的感知。
 

　　在設(shè)備發(fā)展上，需要專業(yè)的立體顯示設(shè)備增強(qiáng)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(jìn)一步增強(qiáng)沉浸感，VR相關(guān)設(shè)備不斷輕量化和提升移動性，如HTC Vive、Oculus Go一體機(jī)等，摒棄了繁雜沉重的設(shè)備束縛,讓VR體驗(yàn)更輕量、更易用。
 

　　VR頭戴顯示是一種新型顯示技術(shù)，成像機(jī)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(shí)像，VR技術(shù)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(diǎn)：可穿戴，小型化而實(shí)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(shù)交叉性強(qiáng)、門檻高，綜合集成電路、新型顯示器件、成像光學(xué)、超高精密加工和裝配、視覺學(xué)、人體工學(xué)等。
 

　　在AR/VR中場景制作分為真實(shí)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(xué)校環(huán)境展示，通過實(shí)景全景拍攝可以帶來足夠真實(shí)的體驗(yàn)。另外一種三維渲染場景主要應(yīng)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(shí)物理世界相符，建模渲染逼真細(xì)膩。
 

　　VR交互設(shè)計(jì)原則：關(guān)心用戶的生理感受：始終保持頭部追蹤，勻速運(yùn)動，設(shè)置固定參考點(diǎn)，過渡性變化;回歸自然的設(shè)計(jì)方式：舒適區(qū)設(shè)計(jì)，即時反饋，獨(dú)立的沉浸式空間。
 

　　交互設(shè)計(jì)發(fā)展史上的每一個重要里程碑，都源自技術(shù)和人性的碰撞。
 

　　“眼球追蹤”實(shí)現(xiàn)交互，大多數(shù)人認(rèn)為眼球追蹤技術(shù)是解決虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯設(shè)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(shù)為“VR的心臟”，因?yàn)樗鼘τ谌搜畚恢玫臋z測，能夠?yàn)楫?dāng)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(shù)可以獲知人眼的真實(shí)注視點(diǎn)，從而得到虛擬物體上視點(diǎn)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(shí)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(jìn)入”虛擬世界。目前市面上針對VR的動捕系統(tǒng)還不是很多?，F(xiàn)有的一些也只能在特定的場景中使用，并 且還要花費(fèi)比較長的校準(zhǔn)和穿戴時間才能使用。相比之下，Kinect這樣的光學(xué)設(shè)備在某些對于精度要求不高的場景可能也會被應(yīng)用。全身動捕在很多場合并不 是必須的，而它交互設(shè)計(jì)的一大痛點(diǎn)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(shí)現(xiàn)交互，因?yàn)樯窠?jīng)通道是一個精巧而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，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(shí)感覺需要還有一定的難度。目前的生物技術(shù)水平無法利 用肌肉電刺激來高度模擬實(shí)際感覺。有一個VR拳擊設(shè)備Impacto用肌電模擬實(shí)現(xiàn)交互。Impacto設(shè)備分為兩部分，一部分是震動馬達(dá)，能產(chǎn)生震動感，這個在一般的游戲手柄中可以體驗(yàn)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(yùn)動。兩者的結(jié)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?yàn)檫@個設(shè)備會在恰當(dāng)?shù)臅r候產(chǎn)生類似真正拳擊的“沖擊感”。
 

　　“觸覺反饋”實(shí)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(shí)手柄實(shí)現(xiàn)，這樣高度特化/簡化的交互設(shè)備的優(yōu)勢顯然是能夠非常自如地在諸如游戲等應(yīng)用中使用，但是它無法適應(yīng)更加廣泛的應(yīng)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(shí)手柄作為標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備顯然是用來進(jìn)行一些高度特化的游戲類應(yīng)用的，這也可以視作一種商業(yè)策略，因?yàn)閂R頭顯的早期消費(fèi)者大多數(shù)是游戲玩家。
 

　　“語音”實(shí)現(xiàn)交互，VR 用戶在體驗(yàn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)交互，方向追蹤可用來控制用戶在VR中的前進(jìn)方向，但很多時候都會受空間的限制，追蹤調(diào)整方向也可能會有轉(zhuǎn)不過去的情況。交互設(shè)計(jì)師給出了解決方案——按下鼠標(biāo)右鍵則可以讓方向回到原始的正視方向或者叫做重置當(dāng)前凝視的方向，或者可以通過搖桿調(diào)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(shí)場地”實(shí)現(xiàn)交互，超重度交互的虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)場地，這種真實(shí)場地通過仔細(xì)的規(guī)劃關(guān)卡和場景設(shè)計(jì)就能夠給用戶帶來種種外設(shè)所不能帶來的良好體驗(yàn)。把虛擬世界構(gòu)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(shí)的道具，比如手提燈、劍、槍等，中國媒體稱之為“地表最強(qiáng)娛樂設(shè)施”。這種的缺點(diǎn)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(yīng)用的廣泛性上受限。
 

　　“傳感器”實(shí)現(xiàn)交互，傳感器能夠幫助人們與多維的VR信息環(huán)境進(jìn)行自然地交互。比如，人們進(jìn)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(shè)備上的各種傳感器產(chǎn)生的，比如智能感應(yīng)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(yīng)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(yīng)用傳感器的設(shè)備體驗(yàn)度都不高，在技術(shù)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(shí)是一場交互方式的新革命，作為一項(xiàng)能夠“欺騙”大腦的終極技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、軍事航天、室內(nèi)設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、房產(chǎn)開發(fā)、文物古跡保護(hù)等領(lǐng)域。雖然虛擬現(xiàn)實(shí)交互的輸入方式尚未統(tǒng)一，市面上的各種交互設(shè)備仍存在各自的不足。但是隨著多玩家虛擬現(xiàn)實(shí)交互游戲的介入以及玩家追蹤技術(shù)的發(fā)展，我們不難判斷未來虛擬現(xiàn)實(shí)的多人真實(shí)交互將如日中天。
 

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

　　對于設(shè)計(jì)師來說，存在感這個概念引入了一系列新的可用性指標(biāo)去衡量用戶體驗(yàn)——用戶的位置覺察，用戶的控制能力，虛擬環(huán)境的真實(shí)性，體驗(yàn)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(shè)計(jì)中都被反復(fù)強(qiáng)調(diào)，但在設(shè)計(jì)VR應(yīng)用時這點(diǎn)變得尤為重要。因?yàn)閂R體驗(yàn)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(shè)計(jì)帶來“存在感” ，生理舒適度幾乎是公認(rèn)的第一考量標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　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(yùn)動與前庭系統(tǒng)感到的運(yùn)動不相符而產(chǎn)生的昏厥、食欲減退和惡心的生理反應(yīng)。VR應(yīng)用中最常見產(chǎn)生暈動感的原因叫做移動幻覺(vection)。
 

　　當(dāng)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(shè)計(jì)中，引導(dǎo)用戶避免迷路的最簡單方法是加入視覺提示。例如傳送標(biāo)記，足跡或引導(dǎo)用戶前進(jìn)方向的持續(xù)標(biāo)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(diǎn)放置在其中一個重要的提示旁。
 

　　如果你設(shè)計(jì)的應(yīng)用要求用戶使用運(yùn)動控制器，可以通過震動其中一個控制器并結(jié)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(shè)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(shè)計(jì)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(xì)節(jié)。迪士尼主題公園開創(chuàng)了空間故事敘事的設(shè)計(jì)方法。在迪士尼，建筑師很重視歷史真實(shí)性，他們盡可能的重現(xiàn)歷史建筑，通過離奇的手法強(qiáng)調(diào)童話質(zhì)感的景象，并使用諸如“強(qiáng)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(jìn)入幻想的世界。
 

　　紀(jì)念碑谷游戲也是一個很好的例子。紀(jì)念碑谷的第一章更多的是引導(dǎo)用戶進(jìn)入視覺錯覺的設(shè)定當(dāng)中，而不似傳統(tǒng)游戲以情節(jié)做引導(dǎo)。用戶因此沉浸于一個如同M.C.艾雪的錯覺藝術(shù)作品一般的建筑迷宮當(dāng)中，這是這款解謎類游戲成功的關(guān)鍵因素之一。在進(jìn)入虛擬世界的前三十秒中，用戶會決定他們會繼續(xù)體驗(yàn)還是摘下VR設(shè)備。因此在這開頭的30秒內(nèi)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(shè)計(jì)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(xué)事實(shí)，即與場景中的靜止物體相比，人們更容易被運(yùn)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(xí)慣。如果你已經(jīng)習(xí)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(dāng)科技不再是實(shí)現(xiàn)功能的門檻時，設(shè)計(jì)就是連接人與物的媒介，而交互設(shè)計(jì)則是如何更快、更高、更好地連接兩者。虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)正是交互設(shè)計(jì)的成功應(yīng)用，為我們的生活帶來了很多全新的體驗(yàn)，也讓未來充滿了更多的可能性。