虚拟现实中的交互设计

郭涛

（天津传媒学院 天津市 301901）

尽管在实际使用的过程中虚拟现实有非常多的好处和优势，但是相对于现有的媒介技术来讲，很多时候依旧有着不少的问题。尤其是很多用户在体验虚拟现实的过程中，经常会在回到现实世界之后出现头晕、方向感消失、呕吐等等问题，这就是虚拟现实对使用者的健康副作用。

1 二维媒介与三维媒介的界面设计差异

对于我国各行各业设计工作来说，虚拟现实技术的出现都意味着一扇全新的大门就此打开，除了机遇之外，这也意味着更多的挑战和影响。当下很多行业u低于虚拟交互的认知依旧停留在二维平面方面，比如说网页设计、电子设备设计等等，未来想要适应时代的发展，那么就需要重新思考交互设计专业范围，从而应对三维媒介需求。

在当下，主流的媒介界面缺乏深度，很多时候在虚拟现实体验的过程中也存在边界限制。用户与界面之间很多时候交互都是需要通过触碰来完成，但是在三维虚拟现实当中，这种突然出现的平面很多时候并不符合三维世界观念，进而展示出用户体验的各种弊端。德国艺术史学家奥利弗提出，虚拟世界界面设计需要处于隐形位置，或者说设计的过程中需要更加自然，自然的一切都能够让人类更加轻松的接受，否则会让人类产生很大的不真实感。

在二维平面使用的过程中，用户最常见的交互方式就是点击，通过点击能够让用户的使用效率随之快速增长。比如说电脑需要使用鼠标点击，而手机则是需要使用手指点击，这都是二维界面的交互方式。但是如果在三维界面当中也将这种点击方式移植过来，那么很多时候实际使用效果非常奇怪。之所以产生这种情况，主要的原因就是很多时候虚拟世界与现实世界之间的关系非常紧密，与现实世界完全不同，但是又有着一定的联系。比如说开灯就是需要按下控制开关，而不是点开菜单。也许这种点击菜单的操作方式在手机上很合理，但是如果开展了虚拟交互设计，这种设计方式就会带来非常糟糕的体验，用户在虚拟世界当中的沉浸感将会被一下打破，让用户产生严重的不真实感。

又比如说厂家推出的产品主打可以使用手机来控制产品的灯光，如果在正常真实世界，那么这一产品主要的控制方式来自于手机，只能够通过菜单控制，因此手动物理控制方式就不再存在。但是在虚拟世界当中，手机控制产品并不合理，最合适的方法就是通过手部的动作来完成控制，这样一来也能够降低设计成本。正确操作应该是将手放在灯的附近，在得到控制之后，通过手指的调节与摇晃就能够改变灯光颜色以及亮度，因此就又拥有了虚拟现实当中的物理控制功能。因此，最好的交互设计很多时候在于能够让体验者产生真实感，同时也需要尽量避免界面的存在，这会极大的影响使用真实感，最好让操作人员能够不看教程就可以轻松使用，降低操作门槛。

2 两则实际案例中的交互设计

2.1 闪涂

这一案例属于虚拟现实社交作品，在《闪涂》当中，允许用户可以使用虚拟现实开展涂鸦创作，涂鸦很多时候属于绘画的一种，其中笔锋粗细，颜色的选择等等需要开展多方面的交互工作。比如说想要改变涂鸦颜色，在之前的设计当中是通过手柄的转换来完成，但是用户体验之后发现这种操作方式实际效果较为一般，很多时候都影响了用户的实际体验，容易出现误操作。经过优化之后发现，比较适合虚拟现实的操作方式就是用户通过手柄拿起一个喷漆，随后在喷漆瓶上直接选择颜色，一方面较为简单，另一方面也更能够体现出数字技术的作用与效果，极大的降低了创作需要消耗的步骤。除了选择油漆颜色之外，照相功能同样需要得到优化与提升，照相功能一般来说都需要使用按钮来达成，但是这种操作就需要为用户构建出一个虚拟按钮，不仅不方便，同时实际使用效果也比较差。虚拟现实的设计需要符合真实世界实际情况，工具的操作方式一方面需要保证符合用户的大部分使用习惯，另一方面则是需要要求展示出数字技术的实际作用。

2.2 驯兽师

另一个案例则是虚拟现实游戏作品《驯兽师》，这款游戏具有非常强烈的讽刺气息。在游戏进行的过程中，玩家可以感受驯兽师视角和动物视角，体会被人类折磨的动物心理，进而拥有对应的反思与思考。在这款游戏设计的过程中，设计师很多时候都需要思考如何开展游戏设计工作，在每一步游戏进行的过程中玩家需要使用什么样的动作才能够符合动物的实际想法，这些很多时候都无法开展。主要原因就是无法在游戏当中提示玩家，一旦提示就会降低真实性。针对于这一情况，设计师提出的解决措施是设计引导机器人，担任NPC的任务，通过语音和动作来了解对应的操作方式。出于这方面的因素与想法，虚拟现实引导课程需要模型出符合实际造型的引导人员，进而引导用户使用这一产品。这一引导人员需要符合场景状态，而非在动漫场景当中出现一个真人。图1和图2为《驯兽师》中玩家可扮演的角色和引导机器人图片。

图1：驯兽师当中玩家可以扮演的角色

图2：驯兽师中引导机器人图片

开展虚拟实现交互设计的过程中，设计师需要得到系统化的培养与引导，这种培养与引导很多时候三维媒介与二维媒介的设计并不相同。处于二位界面，用户可以第一时间观察界面的所有信息，用最快的速度来完成对应的反应。但是进入三维界面之后，用户的四面八方都可能包含信息，用户很多时候无法直接在第一时间做出反应，这就需要设计人员在不影响用户沉浸体验感的情况下对用户做出引导。

3 虚拟现实中的交互工具

3.1 硬件功能带来全新交互体验

传统数字媒介很多时候并没有不可获取的相关功能。虚拟现实设备相对来说并不相同，常规配置包括头盔、眼镜、手柄、手套，再复杂一些还有物体追踪、眼动仪、定位器等等，而除了这些简单设备之外，还可以在进行一些具有难度的体验时配备对应的动态捕捉产品，无论什么产品，在实际设计的过程中都要求必须具备交互功能，开展互动体验设计很多时候也并不相同。具体来说，这种交互功能主要体现在头部和手部，这也是人们实际生活中最常使用的两个部位，在这两个位置的设备设计当中，将会使用3DOF技术，让手柄和头盔能够像鼠标光标一样拥有点击功能。进而识别X、Y、Z三个轴，精确在三维角度上识别并且选择物体。针对于这一情况，很多虚拟现实交互设计都是站在手部和头部交互的角度上完成设计，比如说疾速滑行当中，玩家需要使用头部控制滑板车的方向，从而完成各种各样的滑行动作，那么此时头部就起到了电脑当中鼠标的作用。而在碰撞球当中，玩家则是需要使用头部来控制球拍，让球拍能够在X轴和Y轴之间实现移动。这种设计较为新颖，但是主要问题在于体验，玩家长时间使用头部来完成游戏运动，那么颈部很多时候就会出现疲劳，无法长时间玩耍。

虚拟现实手部产品，主要是使用手柄来完成，通过3DOF，手柄也能够实现鼠标的控制效果。同时手柄上还有多个功能按钮，两个手柄不同的按钮还可以选择不同的功能。可以说这一设计能够减少界面上的操作，快速完成简洁实用的功能。除此之外，手柄还配备了马达，主要的目的就是通过震动来模拟触觉体验，比如说赛车游戏，车辆的震动就需要通过手柄来完成。除了赛车游戏之外，比较有特色的就是VIVE Lab中的射箭小游戏。在游戏当中，玩家可以通过射箭来完成真实的拉弓，拉弓开始之后玩家的手柄就会开始震动，在拉弓幅度越大，那么玩家的手柄震动将会更加剧烈。玩家此时的体验将会更加真实，即便是知道正处于游戏当中，但是通过手部传达过来的大脑型号，能够让学生拥有更好的体验感。因此，未来的交互设计人员不仅仅需要考虑好视觉画面，同时也需要考虑到体感方面的设计工作。图3为HTC虚拟现实手柄，可以看到功能非常复杂。

图3：虚拟现实手柄

在未来发展的过程中，智能手套将会成为普遍的技术设备，通过使用智能手套，任何动作都可以设计成为一种此处游戏交互的独有技能。比如说在手机屏幕的使用过程中，用户可以通过滑动、点击、长按等等不同的操作来发出不同的指令，同时用户也能够基于手臂的悬空来完成对应的动作，比如说目前就有些智能手机可以用过手部的画圈来控制音量大小，智能手套也需要搭载这一类功能，这对于玩家更好的利用智能设备有着直观的作用，双臂张开就能够控制缩放比例等等，这些都是研究的主要方向。未来智能手套设计过程中，还有更多的想象空间，将这些不同的动作应用其中，可以更好的提升用户体验感。

3.2 虚拟现实交互设计的禁区“移动”

在现阶段的虚拟现实软件以及游戏产品当中，移动功能的设计属于一个非常关键的研究问题。很多产品当中，移动都是通过手柄的按键来实现，这经常会导致玩家出现身体不适感，主要原因就是在玩游戏的过程中其他位置都与实际情况一致，但是行走或者奔跑却只能够通过按钮来完成，这就会造成一种冲突感。一旦虚拟现实头盔占据了用户的全部视角，那么视神经在接受信号时会默认用户正处于移动当中，但是此时身体并没有移动，大脑接收到信号之后，身体与大脑接收到的信号并不同步，进而也就会造成眩晕感，这种情况与晕车类似，医学上称呼这种情况为耳水失衡。在人体发生的变动与大脑预期不相符，那么耳朵和小脑两大保持平衡的器官将会失去同步，人将会产生强烈的眩晕感。因此长期使用这种产品将会对人体产生一定的危害和影响，比如说耳鸣、眩晕等等。为了避免这一情况的出现，虚拟现实游戏交互设计使用了通过抛物线投掷来移动的操作方式，降低了大脑产生的眩晕感。

3.3 虚拟现实的设计工具

与网站开发和软件开发类似，虚拟现实开发也拥有对应的工具和专属的开发方式，当下针对于虚拟现实开发工具的软件非常多，但是主流依旧是游戏引擎。主要的原因就是游戏引擎需要具有非常高的能力，因此用来开发虚拟现实能够拥有更好的效果，同时也能够设计出更好的交互功能。当下比较理想的游戏引擎就是Unity 3D和Unreal Engine4，两大引擎对应有自己的优点和缺点。Unity 3D的体量相对来说更小，这一引擎对于设备的需求不高，同时也支持MAC系统，这一引擎可以更快的测试实际效果，比较适合用于制作创意原型。但是站在市场需求和实际渲染效果上来说，比较适合的依旧是Unreal Engine4，具体来说原因主要有三方面：首先是Unreal Engine4在图像渲染和特效处理方面远远效果Unity 3D，主要的原因就是Unreal Engine4引擎最开始使用的时候就是针对于大型游戏来设定，因此这一引擎的画面仿真度较高，一方面可以满足大众对于仿真画质的实际需求，同时也能够符合大众对于高仿真画质的实际审美需求，可以说这种情况更加符合未来电影的创作方式以及创作技术发展与改革的实际趋势。其次，创作人员很多时候不会写代码，只需要懂得互动逻辑以及命令功能，通过连线就能够实现交互，这很多时候就是Unreal Engine4引擎的另一大创作利器，也就是蓝图。最后则是Unreal Engine4技术更新速度非常快速，大约每年都会完成五个版本的更新，更新内容都是行业当中的顶尖技术，软件还可以免费使用，属于行业内广受好评的一大软件。图4为Unreal Engine4的实际测试动画截图。

图4：Unreal Engine4测试动画截图

对于虚拟现实来说，设计领域的接入很多时候还是处于正在发展当中的一项技术，尤其是技术尚未形成体系，这将会影响实际设计效果。但是站在交互设计创造的流程上来说，设计领域的接入是一个好消息，当下尚且没有专门针对于虚拟现实研发出的产品原型设计工具，一方面这一工具可以站在更加轻松的方向上来设计产品，另一方面这种设计也具有一定的针对性。当下主要需要面对的问题就是设计工作始终过于二维化，这种趋势短时间难以改变，尤其是设计人员，在设计的过程中很多时候都需要在二维和三维之间做出属于自己的取舍。相信在未来的发展过程中，虚拟现实将会真正拥有属于自己的创作方式，进而带动整个行业的发展。

随着5G网络的发展和进步，虚拟现实技术未来将会无缝进入人类的社会生活当中。这项技术的出现意味着人们对世界的感知跟上一层楼，当下很多科技前沿巨头都开始将目光投向虚拟现实设计技术方面，未来虚拟现实的出现能够极大的拓宽人们的思路和整体社交范围，人们可以完成规模更大的各种活动。时间和空间对人们的限制能力将会直接下降。

4 结束语

与虚拟现实进行比较之后可以发现，对现实世界的混合增强可能会提前上线，主要的原因就是用户在进行虚拟现实交互的过程中，很多时候与现实之间的联系依旧非常紧密。但是虚拟现实拥有的感官体验很多时候无法比拟，尤其是虚拟现实当中的动态合作功能，这一技术的出现很多时候可以快速转化创新与创作方式同时虚拟现实世界交互的过程中，未来现实世界的搭建也需要使用这一技术，这一技术的出现能够让人们在搭建现实世界之前首先在虚拟世界当中进行尝试，随后再进行现实世界工作。在未来发展的过程中，虚拟现实交互设计将会成为全新的学科与内容，这项工作就是沉浸体验。总而言之，未来的虚拟现实技术设计将会成为各行各业的主要发展趋势，进而收获更好的用户体验。