射击类虚拟现实游戏具身交互设计原则研究

张云鹏 盛歆漪

摘要：探索基于具身认知理论的射击类虚拟现实游戏交互设计原则。系统梳理了具身认知概念及目前射击类虚拟现实游戏交互设计研究现状；探究了射击类虚拟现实游戏交互设计3个方面的具身性表现；通过用户调研总结出玩家4个层级的具身交互需求；构建了射击类虚拟现实游戏玩家的具身交互流程。总结出衡量技术具身两要素、强化具身交互引导设计、提升具身行为自然性、激发玩家主体具身情绪四种射击类虚拟现实游戏具身交互设计原则。射击类虚拟现实游戏的具身交互设计原则为同类型游戏的交互设计提供了一定参考。

关键词：具身交互；射击类虚拟现实游戏；具身性；交互设计；设计原则

中图分类号：TB472 文献标识码：A文章编号：1003-0069（2024）11-0064-03

Abstract：To explore the interactive design principles of shooting virtual reality games based on embodied cognition theory. Systematically combed the concept of embodied cognition and the current research status of interactive design of shooting virtual reality games. This paper probes into the embodiment of three aspects of interactive design of shooting virtual reality games. Through user research， the specific interaction needs of players at four levels are summarized. The interaction flow of shooting virtual reality game players is constructed. This paper summarizes four principles of embodied interaction design for shooting virtual reality games：measuring the two elements of technology embodied， strengthening embodied interactive guidance design， enhancing the naturalness of embodied behavior， and stimulating the players embodied emotions. The principles of embodied interaction design of shooting virtual reality games provide some reference for the interaction design of the same type of games.

Keywords：Embodied interaction；Shooting virtual reality games；Embodiment；Interaction design；Design principles

引言

虚拟现实技术的介入，颠覆了传统射击类电子游戏依赖“键鼠”设备的交互模式，而进入到沉浸式交互体验模式，但玩家通过身体体验游戏的本质并未被改变。在射击类虚拟现实游戏交互设计中引入具身认知理论，旨在强化游戏交互体验中身体的主体地位，从具身角度帮助玩家更直接、更直观地理解和认知虚拟游戏世界，帮助设计师建立身体、技术与环境一体化的设计理念，设计出更加符合玩家身体认知（体知）方式的交互模式，创造出更易理解、体验更佳的射击类虚拟现实游戏。

一、概述

（一）具身认知理论概述：具身基本涵义是指认知的形成对于身体的依赖性[1]，起源于古代哲学家、思想家对于笛卡尔身心二元论、机能主义等身心分离观点的质疑与批判。一方面，具身认知强调认知的形成过程并非一种简单的信息计算与表征功能的体现，身体不再只是充当反应器与效应器的角色，身体与认知密切相关，而在这一过程中起到决定性作用；另一方面，强调大脑的认知结果受到身体与环境互动的影响[2]，人类获取认知的方式来源于知觉经验的改变、身体及其活动的影响，认知是身体、环境与活动共同作用所产生的结果。

（二）射击类虚拟现实游戏交互设计研究现状：虚拟现实技术正在逐渐改变人们的日常娱乐生活，尤其是以虚拟现实游戏产业为代表的娱乐产业发挥了重要作用。虚拟现实游戏也被视为发展和应用虚拟现实技术的主要驱动力之一。最早的虚拟现实游戏《Virtual Boy》诞生于20世纪90年代，经过几十年的发展，射击类虚拟现实游戏最受大众追捧，如今《Half-Life：Alyx》《SUPERHOT VR》等众多优秀的射击类虚拟现实游戏更是不断创新玩法、提升玩家感知体验，刷新了大众对于该类游戏的认知。

随着交互设计的理念重心从物理逻辑逐渐转向行为逻辑[3]，虚拟现实游戏交互设计的研究趋势也从原来以对象物为导向逐渐转向了关注行为与世界的交互作用、以经验为导向，而射击类虚拟现实游戏的交互设计研究也聚焦于用户行为层面来提升玩家的整体交互体验。Przemys？aw K等人通过修改现实世界与虚拟世界的映射方法，并设计出全新的交互原型，提升了射击体验的真实感和玩家参与状态的稳定性[4]；M.A.Lopez-Gordo等人着眼于环境内容，基于环境对玩家交互行为进行预测，旨在提升射击行为的准确性[5]。具身认知理论的介入，通过玩家的感知特性与交互行为进一步挖掘玩家体验游戏时身体的内在潜能，帮助玩家构建体验游戏时身体、技术与环境三者共同作用状态，减少玩家体验游戏时的认知负荷，为射击类虚拟现实游戏交互设计提供了新的理解与思考方式。

（三）射击类虚拟现实游戏具身交互设计：保罗·多瑞斯首次将具身认知理论应用于交互设计中，并提出具身交互的概念，指出具身交互发生于我们生活的世界，既发生于物理环境又发生于社会环境，交互的具身性与身体、环境和认知三者的关系密切相关[6]。目前，较为全面的定义为MIT所提出，即具身交互强调把用户看作一个具身化的角色，用户使用现实生活中习得的技能来与世界进行交互。该定义重在强调人的身体各个部分共同作用所形成的具身参与状态，即主体的具身化存在模式[7]。根据此定义可知，射击类虚拟现实游戏的具身交互关注玩家身体的感知功能与自然的交互行为等共同作用所形成的具身化存在模式，除此以外，还关注角色的身份认同以及社交属性等对玩家具身参与状态的影响。

因此，射击类虚拟现实游戏具身交互设计聚焦于游戏过程中玩家身体搭载技术媒介与环境互动交流的本质，围绕游戏环境、交互行为与技术媒介所表现出的具身性特征进行设计，为玩家创造自然、真实的交互体验，使玩家通过具身交互提升对于游戏的整体认知。

二、基于具身认知的射击类虚拟现实游戏玩家需求分析

（一）射击类虚拟现实游戏交互设计具身性分析

1.游戏环境的具身性：认知镶嵌于环境之中，玩家身体与环境的互动深刻影响着认知的形成。杜威认为一切经验都是个体与环境相互作用的结果[8]，具身交互体验的发生与环境密切相关。并且吉布森所提出的示能性概念，表示环境中存在的物体为行为的发生提供着某种机会和可能性[9]，也凸显了环境因素对于具身交互的影响。与传统射击类电子游戏相比，射击类虚拟现实游戏因其搭载媒介平台的不同，从而为玩家提供了不同于传统游戏的沉浸式体验环境。玩家通过实体设备与虚拟游戏世界连接，玩家的主体意识抽离于现实世界，完全沉浸于虚拟世界之中，环境中物体的示能性激发了玩家交互行为的产生，玩家通过与环境中各类信息的交流互动获得多维度感官刺激与身心体验，逐渐加深对于游戏世界的理解，这一过程正好契合了具身认知所强调的身体、环境与认知融和一体的思想。

2.交互行为的具身性：射击类虚拟现实游戏所提供的是一种基于物理逻辑与情感逻辑的多模态、多智能的交互方式。虚拟现实游戏世界的构建是基于其自身物理逻辑、与人的身体感受相匹配、对于现实世界的一种“模拟”与超越。而玩家想要在其中进行随心所欲的互动，就需要其交互行为与虚拟世界的交互法则相匹配，通过身体发起“模拟”行为来获取交互逻辑和思想意识。玩家行为包含先天性行为与后天习得行为，无论是基于知觉本能的先天性行为，还是基于经验的后天习得行为，都是通过身体作用于环境，表现出一定的直觉性与自然性，体现着具身交互的特质。因此，针对游戏玩家交互行为的具身性进行设计，需要关注具身行为较强的互动性与拟真性，需要满足玩家具身交互的基本需求，所设计的交互方式需要体现出交互行为的自然性，交互逻辑应符合玩家当前认知水平，尽量减少或避免给玩家体验造成认知负荷。

3.技术媒介的具身性：唐·伊德指出，身体与技术的具身关系强调交互过程中技术与人的融合，人的知觉经验被技术所改变，技术是其间进行调节的中间媒介。具身关系具体表现为人的知觉被技术所改变，人进而形成习惯而最终忽略技术的异物感，形成一种人与技术融为一体的状态，表示为（人-技术）-世界的关系[10]。

因此，具身视角下射击类虚拟现实游戏交互设计中，人与技术的关系处于一种特殊的交互情景，人通过虚拟现实技术实现在环境中进行观察和活动，虚拟现实技术与人融为一体，此时，技术中介变得极度“透明化”[11]，玩家在沉浸式的交互体验中感受不到技术的存在，技术成为人身体的一部分，“身体-技术”共同在虚拟环境中完成交互，实现知觉经验的改变，形成相应认知结果，此时就表现出射击类虚拟现实游戏交互过程中的技术具身化，如图1。

（二）射击类虚拟现实游戏玩家具身交互需求分析：游戏体验良好的射击类虚拟现实游戏，其交互设计不仅要具备清晰明确的交互逻辑，并且还要符合玩家的行为习惯与具身认知特性，给予玩家身心合一的游戏体验。因此，本文以具身认知理论为指导，从玩家身体认知特性出发，开展了一系列用户调研，深入了解玩家的具身交互需求，从而得出射击类虚拟现实游戏核心玩家特征，如图2。核心玩家以19-25岁男性群体为主，具体表现为游戏体验时间长、次数多，游戏经验丰富，游戏技巧熟练，熟悉游戏内的各种交互操作，对于游戏内容有着自己独到的见解。通过运用马斯洛需求层次理论，结合用户调研所得分析结果，总结出以下几点射击类虚拟现实游戏玩家具身交互需求。

1.技术具身需求：前文研究表明，具身交互设计旨在提升玩家身体与技术的融合程度，消除身体与技术间的隔阂，减少玩家在游戏体验过程中的认知负荷。玩家在体验游戏时做出的交互行为受到先前所积累的身体经验影响，他们希望交互行为能够得到快速、准确的反馈，这就要求在保障安全的前提下，技术与交互方式尽量匹配，让玩家身体感受不到技术的存在。

2.新手引导需求：每名玩家在体验游戏之初都是新手型玩家，对于游戏的交互玩法十分陌生。设计师在进行交互设计时，如果仅将重点放在交互方式的创新，而忽略了如何快速引导玩家适应游戏操作，未给予玩家足够的尊重，可能就犯了本末倒置的错误，会严重影响玩家的交互体验和认知效果。因此，设计师要根据玩家身体特性与场景特征来设置清晰明确的引导环节，让玩家快速掌握相关操作，为玩家规划合理的成长路线，给予其足够的尊重，这样才有助于他们游戏体验和认知水平的提升。

3.真实体验需求：沉浸感是射击类虚拟现实游戏最突出的表现特征[4]，交互行为与游戏环境对于玩家沉浸感的产生具有重要影响。用户调研结果显示，绝大部分玩家都很关注游戏的真实感，这种真实感一方面表现在环境的真实，另一方面表现在行为的真实。玩家认为这两方面的真实感使他们感觉更像身处于现实世界，更加沉迷于游戏。因此，侧重于加强游戏的真实感可能会对提升玩家的沉浸感有所帮助。

4.自我成就需求：玩家体验游戏时，都会被赋予相应的身份角色，玩家的游戏体验围绕这一身份角色而产生。无论玩家在游戏中取得怎样的荣誉，他们对于自我游戏体验的评估都是基于游戏角色这一基点。成绩的提升、荣誉的积累以及剧情的推进使得玩家逐渐认同这一身份角色，渐进地产生使命感和自我期许。在以使命感与自我期许为主导的心理需求作用下，玩家的自我成就需求得到满足，实现最高层级的心理需求，形成对于游戏体验的完整认知。

（三）射击类虚拟现实游戏玩家具身交互流程：根据前文对于射击类虚拟现实游戏交互设计的具身性与玩家需求的分析，可以进一步总结出射击类虚拟现实游戏玩家具身交互的具体流程为：玩家在技术具身化前提下，根据具身交互需求发出相应交互行为作用于游戏环境，进而产生交互认知结果，这一过程始终处于相互作用状态，如图3。

三、射击类虚拟现实游戏具身交互设计原则

（一）衡量技术具身两要素原则：针对玩家的技术具身需求进行交互设计，需要深刻理解“身体-技术”与环境三者动态统一的交互关系，需要设计师衡量技术具身的两要素：适用性与可读性。

1.考量技术具身的适用性：适用性的主要关注点在于从玩家的行为习惯出发，探寻技术与现实生活中玩家交互行为的关联特性，追求技术与玩家身体的知觉系统所匹配，从而达成一种技术的消解状态。

（1）非核心交互方式简易化：射击类虚拟现实游戏往往具备较快的游戏节奏，玩家的交互行为也都幅度较大，具有一定危险性，因此，过于狭小、战况激烈的情景应尽量避免玩家身体姿势的调整和大幅度交互行为，确保玩家可以专注于射击而不被非核心交互操作干扰游戏体验；对于枪械的换弹、拉保险栓等交互操作也不必进行完全拟真设计，降低非核心交互方式的复杂度。（2）交互行为与身体经验相契合：虚拟现实技术延伸了玩家的各个感官系统，玩家可以实现多维度的交互操作，因此，基于现有技术水平要突出这一技术特征，解除玩家在体验传统PC端、手机端射击游戏时的身体限制。例如，玩家在《Half-Life：Alyx》中可以尝试任何姿势、角度的射击方式，随意拿取眼前的物件，这种交互方式的设计完全契合玩家在现实世界所形成的身体经验。

2.提升技术具身的可读性：以玩家身体为中心进行交互设计，需要让玩家对信息流动的状态可见、可控，进而整体提升技术具身的可读性。

（1）提升虚拟身体可见度：大部分射击类虚拟现实游戏都会在虚拟空间中呈现出玩家双手的映射对象，让玩家看到部分身体的参与状态。而根据调研结果可知，玩家认为身体的完整度会提升他们对于身体参与状态的感知效果。因此，今后设计师可以尽量完善身体参与状态的可见程度，提升玩家的具身参与感。（2）强化交互功能控制权：玩家体验游戏时渴望掌控游戏动态，成为游戏世界的主宰，因此，在进行交互设计时要抓住技术特征与身体控制的关联点，将交互功能与身体控制绑定，提升玩家的控制感。例如，《SUPERHOT VR》利用手柄的速度传感器与身体移动之间的关联点，创造性地设计出通过身体移动控制时间流动的独特交互玩法，使玩家获得了如同电影《黑客帝国》中“子弹时间”的体验效果，极大程度提升了玩家对于具身交互的控制权，如图4。

（二）强化具身交互引导设计原则：玩家主体参与过程中，其感知主要依靠知觉系统与运动系统的联合作用[12]，因此，笔者针对玩家这一感知特点分别提出以下两种交互设计原则。

1.针对多感官特点进行多维度交互引导设计：虚拟现实技术延伸了玩家的各个感知系统，因此，玩家的新手教学环节应通过文字指引和语音鼓励的“视觉+听觉”方式进行多感官融合教学，并且将教学环节融入进游戏剧情，而不是独立于剧情以外，使玩家在学习操作的同时推动剧情发展，与此同时，又从心理层面赋予玩家一定程度的成就感，进而有助于提升玩家的身份认同感，最终从多感官角度切实增强玩家的具身交互体验。2.利用自然的交互行为调动玩家互动积极性：设计师可以将自然的交互行为融入进新手教学环节，激发玩家的主观能动性，促使玩家去主动探索，通过具身交互来提升学习和认知效果。例如，设计师可以将游戏中基础性交互操作分为若干关卡作为前期教学环节，并且玩家在每次完成教学后都需要主动去与某一物体进行交互才能进入到下一关，通过这种方式可以极大地调动玩家互动的积极性，促使玩家主动学习相关操作，而不是被动地接受教学引导。

（三）提升具身行为自然性原则：交互行为是玩家获取信息与实现认知的媒介，从玩家行为的表象出发去探索玩家背后的认知模式才能使设计师真正理解玩家[13]。日常生活中，人的行为更多地表现为无意识行为[14]，因此，设计师需要在满足交互真实性的基础上深入挖掘无意识交互行为背后的根本原因与底层逻辑，构建相应的交互规则，切实提升交互的真实性和自然性，具体方法如下：

1.行为拟真设计提升交互真实感：提升交互行为的自然性，要基于交互行为的真实性特征出发，进行探索性设计。枪械的射击手感十分影响玩家的射击体验，因此，玩家射击时的交互振动反馈应尽量真实，基础的枪械交互操作进行拟真设计，同时，尽量避免玩家依靠手柄进行虚拟移动，限制玩家在小范围内进行真实的身体移动，能够提升整体的交互真实感。2.善用无意识行为创造交互偶然性：利用无意识行为所带来的意想不到的交互结果可以提升玩家交互的自然性，进一步强化玩家的自然交互状态。在进行具体设计时，要保证玩家对于枪械的自由支配，例如，当玩家在弹药用尽后，玩家可以通过下意识反应扔出枪械来攻击敌人，确保自身处于紧急情况时不会坐以待毙。而这种无意识行为就源自生活中人们面临危险时，会本能地扔出手中的物体来保护自己。

此外，利用无意识行为进行设计时需要注意：（1）避免相同交互行为短时间内多次重复发生，维持玩家的新鲜感与好奇心。（2）赋予相同交互行为不同的交互反馈效果，即使玩家进行交互时的输入方式固定，但不同的反馈效果也可以让操作再次变得生动有趣。

（四）激发玩家主体具身情绪原则：玩家在体验游戏过程中，随着游戏节奏的变换、剧情的深入，必然会产生相应的情绪变化，这种情绪变化也是玩家体验游戏的乐趣之一。情绪的变化主要受到玩家沉浸式游戏体验过程中在场感的影响，并且沉浸程度越高，越会形成良好的在场感[15]，而自主感、拥有感则是影响玩家在场感的内在原因。

1.完善反馈机制提升玩家自主感：自主感是指玩家体验时能够感受到行为确实由自己发起。这就要求交互反馈的设计足够完善，首先，视觉反馈效果要清晰明显，动画流畅，能够吸引玩家的注意力；其次，即时操作的交互反馈效率要高，如需玩家等待的交互操作应设置合适的进度条实时反馈操作进度，让玩家实时感受到交互作用的结果，切实增强自主感。2.非线性剧情设计提升玩家拥有感：拥有感则表现为玩家感受到虚拟空间里正在进行射击的确实是自己，虚拟身体确实是“我的”身体。除了在交互方面给予玩家足够的反馈效果可以初步提升玩家的拥有感外，最重要的就是游戏的剧情任务需要足够有趣。目前，射击类虚拟现实游戏基本采用单一叙事方式，玩家自由度较低，因此，设计师可以突破传统线性剧情设计，拓展多条故事线，丰富剧情任务和角色的背景故事，使玩家可以自主选择完成任务的顺序。通过剧情的深入和角色情感的变化逐步唤醒玩家自身的情感，让玩家觉得自己就是游戏中的“我”，进一步提升玩家的拥有感，实现具身情绪的变化，提升玩家对于游戏背后深层价值的认知。

结语

本文将具身认知理论引入射击类虚拟现实游戏交互设计领域，以玩家真实的具身交互需求为基础，围绕游戏体验过程“身体-技术-环境”一体化的交互关系提出对应设计原则，对于探索该类游戏新的交互设计方法、提升游戏交互体验具有一定积极意义。聚焦于玩家“体知”世界的认知方式进行射击类虚拟现实游戏交互设计，更加符合玩家的认知特性，更能提升玩家的游戏体验。本文所提出的射击类虚拟现实游戏交互设计原则尚有不足之处，对于原则指导下具体的交互设计方法未来会进行深入探索和研究。

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