VR设计指南之基础概念与设计工具

Jean-Marc Denis：新的空间维度与沉浸式体验所带来的冲击是前所未有的。要在三维世界当中打造令人舒适的互动体验，你需要了解一些此前可能并未接触过的设计与技术原则。我们的Cardboard团队将一系列概念知识打包到了Cardboard Design Lab这款app(Android)当中，你可以配合Cardboard沉浸到VR世界当中进行学习。

此外还要记得观看Alex在2015年I/O大会上做的详细演示 (Youtube)。下面我们就来从这些学习资源当中汇总出一些知识要点。

如果你只有精力去记住两条原则：

保持帧数稳定

保持头部追踪

人们在沉浸于虚拟世界当中的时候，会本能的对外界事件产生反应。作为设计师，要考虑到环境因素的影响。

生理舒适度。

眩晕症的问题是我们必须面对的。特别是在角色加、减速的时候要特别留意。尽可能保持地平线的稳定，以避免晕船症状的出现。

环境舒适度。

人们在一些特定的虚拟环境当中同样会体验到与现实相对应的不适，譬如高空与恐高症，狭小的空间引发的幽闭恐怖症，空旷空间所造成的广场恐惧症等等。要注意虚拟对象的尺寸比例及互动关系。在现实中，如果有人向你抛来一个物体，你会本能的抓取、躲闪或是保护自己。合理利用现实当中人与环境的互动规律，不要反其道而行之。

围绕用户的感官能力设计引导元素。想想游戏设计师们通常是怎样指引玩家探索环境的：

通过声音帮助玩家辨别方位

通过光亮为玩家指明方向

避免让用户感到疲劳。听上去是再显然不过的道理，但这确实是VR设计新手最容易犯的错误之一。我们在科幻电影中看过太多炫酷的人机互动方式，但你要知道其中大多数都有悖于最基本的人机工学原理；例如“少数派报告”当中那样的手势操作放到现实当中会很快让人产生疲劳与不适。

我制作了一张简单的示意图，用来描述头部在X与Y轴上运动的舒适区域。绿色代表最佳，黄色代表可以接受，红色意味着不适。网络上可以找到的一些用研报告将有助于你进一步了解这方面的话题，例如来自LeapMotion的VR Best Practices Guidelines(PDF格式，4.7M)，此外我们还将在本文结束时提供更多的资源供参考。

不当的设计有可能给人们造成严重的生理不适。听说过“短信脖”没？在一篇发布于Neuro and Spine Surgery的研究报告(PDF格式，314KB)当中，我们可以了解到人们使用手机时不同的持机姿态对于颈部所产生的压强变化。从自然平视状态一直到低头浏览，颈部承受的压强提升了440%，肌肉和韧带会变得酸痛疲劳，神经趋于紧张，脊椎骨所承受的压力也在增强。这些不当的使用方式甚至可能给身体带来长期的健康问题，例如永久性神经损伤等等。

简而言之，这个特定的研究报告至少能告诉我们要尽可能避免长时间的低头交互行为。

自由度

三维空间为我们提供了六种运动方式，包括在X、Y、Z三个轴线上进行的旋转与移动。

三自由度（方向追踪）

基于手机的头戴式VR设备，例如Cardboard或Gear VR等等，可以通过内置的陀螺仪对三个轴线上的旋转行为进行追踪(3DOF)。

六自由度（方向+位置追踪）

HTC Hive与Oculus Rift这类高端VR设备所拥有的传感器还可以对发生在三个轴线上的位移进行追踪(+X、-X、+Y、-Y、+Z、-Z)，从而实现六自由度(6DOF)。

追踪

由一个或多个传感器所组成的红外追踪系统使6DOF成为可能。Oculus的追踪传感器位于固定摄像头上，而Vive则将其放置在了HMD(头戴式显示器)当中。

输入设备

具体的输入设备取决于你所采用的系统平台。Google Cardboard本身只有一个按钮，相应的交互模式仅包含简单的“看”和点击。HTC Vive需要两个6DOF控制器，而Oculus则搭配了Xbox One手柄，不过最终也会进化为双6DOF控制器“Oculus Touch”。这些输入设备都能为用户带来更高级的沉浸化交互体验。

日新月异的科技进步在不断推进着这类设备的发展，不过目前来说，手势追踪技术还很不成熟，双手与手指的细微动作带来的潜在问题太多，使其难以成为VR的主要输入设备。

游戏手柄虽然早已被人们所熟悉，但在VR领域中却难以带给我们高质体验，因为操作方式的局限会使VR创造出来的高自由度受到破坏，特别是在FPS(第一人称射击)游戏当中，通过手柄控制前进后退和左右平移的动作时通常会给玩家带来极度不适。

而另一方面，HTC Vive的6DOF控制器体验起来确实非常棒，特别是在Tilt Brush这类app当中。我还没有试过Oculus Touch，不过到目前为止看到过的演示都很棒，譬如这段Oculus Toybox demo(Youtube)。

VR的交互设计模式显然取决于你所选定的系统平台及相应的输入设备类型。作为设计师，要尽可能去熟悉各类设备，并对它们的优势及功能限制有所了解。