如何更適用於3D世界，淺談VR UX的物理性設計

文章相關引用及參考：映維網

本文來自Designit的高級UX設計師Jacob Payne

（映維網 2018年04月16日）隨著虛擬現實的實際應用開始取代平面屏幕，設計師需要考慮如何令UX的原則適用於3D世界。同樣，從印刷體到數字的轉變也在促使設計師開發新技能，而為VR設計需要設計師考慮新的輸入形式，物理特性，支持不同的感官，以及如何令UI適用於三個維度。

VR按鈕概念

作為曾涉足於2D界面與2D體驗的設計者，我目前正在埋頭於VR設計之中。我將會陸續向大家分享我的經驗教訓。所述的核心考量對於許多設計師和開發者來說都是相當典型。但需要注意的是，目前這個領域尚未出現真正的最佳實踐設計方法。這篇文章不是為了說明最適合的方法或者說限制大家的方向，我只是希望為大家提供一定的參考與借鑒。虛擬現實正處於一個需要不斷實驗的階段，如果要發現最佳的解決方案，我們就應該鼓勵這樣的實驗。

好消息是，作為UX設計師所了解的大部分行為原則仍然可以應用於3D世界。 當這個領域開始被探索的時候，有更多的可能性和令人興奮的很多的未知數。

1. 混合現實：UX的新常態

虛擬現實是指一種通過頭顯來把用戶傳送至不同環境中的完全沉浸式體驗。你可能會認為，通過如此技術來取代今天的2D屏幕體驗過於超前，而你的觀點或許是正確的。這時正是混合現實登場的機會。混合現實主要是指將增強的數字內容覆蓋在實時環境之中。

這基本上與目前的移動增強現實類似，但混合現實搭配以頭顯和更先進的環境映射。這意味著你不再需要手持移動設備來感知增強的現實世界。相反，信息將根據你的注視點和你與環境的交互方式進行渲染。

HoloLens帶來的增強體驗

諸如微軟HoloLens這樣的頭顯已經開始帶來廣泛的混合現實應用。比如微軟與NFL（美國職業橄欖球大聯盟）進行了合作，雙方正在探索如何優化球迷觀看體育賽事的體驗。混合現實的潛在用例非常廣闊。

考慮到這一點，你可能已經發現如何設計3D環境與當前的UX設計存在一定的差異。下面我們將來看看具體的3D UX設計。

2. 環境即為用戶界面

我們先從物理特性開始。現在你已經不再是為平面屏幕進行設計，而是需要考量用戶周圍的完整環境。這個空間內存在一系列可以影響舒適度的人類因素。

2.1 距離

通常情況下，我們能夠舒適地聚焦在0.5米到20米之間距離的對象上。任何過於靠近的對象都會讓我們眼花繚亂，而任何過於遙遠的對象都會在視場中變得模糊。所以你創建的互動式元素應該存在於這個範圍裡面。

舒適的聚焦距離

如果你很好奇用戶將如何與20米開外的對象進行交互，這時我們需要一種新型輸入方式。諸如HTC Vive這樣的VR頭顯都搭配了兩個運動控制器，這允許用戶通過射線來與臂展範圍之外的對象交互，這有點類似於激光指示器。

HTC Vive控制器

2.2 眼睛運動

人眼可以舒適地上下左右30度-35度地聚焦。這個範圍所形成的圓圈名為視場，也稱作FOV。一個合理的FOV約為60度。所以即便我們的VR頭顯搭載的是寬屏，用戶的默認視場仍然會限制在至少60度。（注意：更寬的屏幕十分有用，因為它允許系統預先載入視場以外的對象）。

將主要用戶界面元素維持在這個區域之中是一項很好的經驗法則。例如，如果你需要隨時可以調用的導航系統，一項合理的做法是將其顯示在用戶的直接視場中。

舒適的眼睛運動

在下圖你可以看到谷歌是如何將互動式元素置放於VR環境之中。注意，卡片可以滑進和滑出視場，就像觸摸屏上的卡片一樣。

谷歌的貼紙UI示例

他們同時在底部位置設置了一個返回的動作。這可能會成為未來的模式，就像智能手機上的主頁按鈕。

2.3 頸部運動

脖子能夠支持我們在更大的範圍內移動頭部，這樣我們不需要移動整個身體就能獲得約120度的視場。這實際上是我們外圍視覺的寬度。

更寬的視場

任何位於這一更寬視圖中的元素都需要進行說明。正如在谷歌的卡片視圖中，他們清晰說明了主視場之外內容其他內容。

在設計一個虛擬工作環境時，這個空間可以發揮非常重要的作用，就像你可以為筆記本電腦搭配另一台顯示器。你不需要兩者同時出現在主視場之中，但你希望在需要的時候隨時都能查看不同的顯示屏。

2.4 自然注視

有趣的是，當我們眼睛往上看時，頭部將自然傾斜大約10度-15度，從而導致我們的實際注視距離比假設值高6度。

2.5 360度

當然，我們實際上為用戶提供了一個完整的360度工作空間。混合現實的價值在於它可以覆蓋整個環境。雖然直接視場和外圍視場提供了一個即時的工作空間，但我們同樣可以設計360度的工作空間。

這需要用戶進行探索，因此你必須考慮為什麼要在這裡設置元素。例如，如果我們正在設計一個數字工作區，用戶可以在需要的時候從這個更廣闊的空間中推開和拉取元素。設置在這裡的任何交互性元素都需要用戶的主動發現。我們可以將這個區域看作是「好奇區」。

設計一個360度環境

2.6 就座與站立

當然，用戶不會總是保持靜止。虛擬現實和混合現實的最大優點之一就是用戶可以自由移動。但一般來說，如果不是有必要，我們人類是一種不喜歡移動的生物。所以我們可以假設，混合現實用戶在大部分實際用例中都將保持長期就座或站立。

2.7 臂展

用戶的臂展是進行深度交互的一個自然限制，這對UI來說是一個重要的考量因素。VR/MR的一個優點是我們可以通過其他輸入來幫助我們進一步與虛擬元素進行交互。這可以是控制器，手勢，或者語音交互等等。

我們的平均臂展為50-70厘米。所以建議大家把關鍵的交互設置在這一範圍之內。

2.8 設計的距離

在Kharis O』Connell的《Designing for Mixed Reality》一書中，他把交互區域分為三層：

1. 交互平面（Interaction Plane）：這位於臂展範圍之內，同時是核心UI的設置區間。

2. 中間區域（Mid-Zone）：虛擬對象在混合現實中的設置區間。

3. 可識別邊界（legibility Horizon）：我們能夠舒適聚焦和閱讀的距離。如前所述，這個距離約為20米。

側視圖

2.9 手臂運動

在考量設計距離後，我們應該考量UI對用戶的手臂運動要求。想像一下，如果你每天在工作需要一直舉著手臂，以這樣的姿勢連續操作8個小時電腦，相信你會很快感到酸軟疲憊。如果你打算設計一個所需時間更長的的任務，建議你將創建的UI元素設置在低於手臂所在位置的水平面。對於較不頻繁或重要的動作，你顯然希望用戶付出更多的主觀努力，所以你可以將它們設置在更遙遠的位置。這相當於智能手機拇指友好型設計的3D版本。

2.10 自由運動

請考慮為什麼用戶需要四周移動，以及他們由此需要什麼。在完全沉浸式VR體驗中，他們可能需要隨時出現/消失的UI菜單，他們可能需要在探索環境時發現互動式元素，他們可能甚至需要來自現實世界的對象指示器，比如說一堵牆。

在為混合現實設計時，自由移動是一個不同的考慮因素。在混合現實中，用戶界面可以在情景中出現，對用戶正在注視的內容做出反應。在這種情況下，你可能會設計可以覆蓋現實世界的UI，而這可以為用戶提供額外的信息和情景操作。

3. 解決真實世界的問題

微軟已經與電梯廠商蒂森克虜伯進行了合作，通過HoloLens來為現場維修人員提供幫助。當修理工到達現場修理電梯時，HoloLens將會幫助他們分析問題。

在微軟製作的演示視頻中，一名遠程專家可以通過現場維修人員的頭顯感知環境。專家可以突出顯示維修人員正在注視的區域，並向其講解如何解決問題。儘管這裡的用戶界面有點複雜，但這種解決方案和用例是混合現實在解決實際問題時的一個優秀例子。

常見的微波爐UI設計

我最喜歡的混合現實概念用例之一是將這項技術應用於微波爐。微波爐的UI設計非常糟糕。它們在大部分情況下都不夠直觀，產品上的空間限制了選項。藉助混合現實頭顯，我們可以通過虛擬UI來控制微波爐。虛擬UI不受物理空間的限制，它可以根據情景添加選項。例如，根據一天中的時間或者你正在使用的配料，系統可以遠程更新以獲得新的功能，甚至是學習你的使用行為。

4. 最後的想法：請開始實驗

為虛擬現實和混合現實設計需要設計師思考用戶界面的限制，以及用戶交互的物理特性。我認為對於希望進一步了解虛擬現實和混合現實的人來說，最重要的是親身開始嘗試。最簡單的方法就是獲取谷歌Cardboard這樣廉價VR頭顯，然後嘗試每一個演示作品。

原文鏈接：https://yivian.com/news/44057.html

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