虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)者需要?jiǎng)?chuàng)建支持3D環(huán)境的體驗(yàn)。這種環(huán)境可以是完全模擬（虛擬現(xiàn)實(shí)），又或者是融合數(shù)字疊加（混合現(xiàn)實(shí)）。作為人類，我們一直都在3D環(huán)境中導(dǎo)航。我們的感官使得我們能夠熟練地做到這一點(diǎn)，而VR的許多方面都依賴于這些相同的感官。
創(chuàng)建直觀的虛擬體驗(yàn)需要我們考慮設(shè)計(jì)過(guò)程中的感官。如果不這樣做，我們可能會(huì)給用戶帶來(lái)不自然甚至令人迷失的感覺(jué)，從而打破體驗(yàn)的沉浸感，甚至有可能令用戶從此遠(yuǎn)離VR。在本文中，我將與大家一起探討VR設(shè)計(jì)師目前正在努力克服的感官因素。
1. 視覺(jué)
1.1 視覺(jué)輻輳調(diào)節(jié)沖突
我們先從最明顯的感官開(kāi)始：視覺(jué)。VR頭顯搭載了一對(duì)透鏡和屏幕。透鏡能夠改變屏幕上的焦距，從而使眼睛相應(yīng)地進(jìn)行聚焦。
這帶來(lái)的副作用是，我們的眼睛無(wú)法適應(yīng)虛擬距離，我們的眼睛實(shí)際上仍然聚焦于鄰近的屏幕上。這可能會(huì)導(dǎo)致眼睛疲勞，或者視覺(jué)輻輳調(diào)節(jié)沖突。特定用戶對(duì)此更加敏感，特別是需要佩戴眼鏡來(lái)幫助自己聚焦的用戶。
可以繞開(kāi)這一點(diǎn)的解決方案不是太多，但隨著頭顯的進(jìn)步，這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性已經(jīng)逐漸降低。然而，我們?cè)跒閂R進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)仍然需要注意這一點(diǎn)，尤其是如果用戶需要長(zhǎng)時(shí)間使用頭顯或不斷改變焦點(diǎn)。
1.2 混合現(xiàn)實(shí)中的聚焦問(wèn)題
混合現(xiàn)實(shí)不存在視覺(jué)輻輳調(diào)節(jié)沖突問(wèn)題，因?yàn)橛脩裘娑嫉氖且粋€(gè)真實(shí)世界。但混合現(xiàn)實(shí)同樣會(huì)帶來(lái)其他問(wèn)題。MR頭顯的攝像頭和傳感器和傳感器主要是用于構(gòu)建真實(shí)環(huán)境的圖像，然后虛擬元素將疊加在現(xiàn)實(shí)世界之中，有時(shí)候這會(huì)與用戶的自然焦點(diǎn)產(chǎn)生沖突。
MR設(shè)計(jì)者需要考慮如何在現(xiàn)實(shí)世界中表現(xiàn)虛擬元素。擺放在平坦表面上？倚靠墻壁？令其漂浮在空中？它可以移動(dòng)嗎？應(yīng)該為其提供與光源相匹配的陰影嗎？即使你已經(jīng)考慮到所有這些因素，但在實(shí)現(xiàn)起來(lái)也十分困難，有時(shí)會(huì)在虛擬元素和真實(shí)世界之間焦點(diǎn)轉(zhuǎn)換會(huì)變得十分尷尬。
諸如HoloLens這樣的MR頭顯在這一方面的處理相當(dāng)不錯(cuò)，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在MR中移動(dòng)元素通常需要非常精確的用戶手勢(shì)。任何熟悉HoloLens的用戶都知道照明是一個(gè)明顯的問(wèn)題。在存在大量光照的環(huán)境中，虛擬對(duì)象可能會(huì)顯得模糊。有廠商針對(duì)光線充足或光線變化的環(huán)境而使用不同透明度的薄膜來(lái)遮擋透鏡。設(shè)計(jì)師面對(duì)一項(xiàng)如此先進(jìn)的技術(shù)但又不得不尋求這么一種低技術(shù)含量的方法，這確實(shí)令人感到遺憾。希望即時(shí)照明調(diào)整能夠成為未來(lái)版本的要求。
1.3 計(jì)算機(jī)視覺(jué)
計(jì)算機(jī)視覺(jué)是指能夠支持計(jì)算機(jī)處理視覺(jué)信息和理解三維空間的技術(shù)。我們已經(jīng)為今天的計(jì)算機(jī)視覺(jué)發(fā)展付出了巨大的努力，而混合現(xiàn)實(shí)完全依賴于這項(xiàng)技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)精確計(jì)算機(jī)視覺(jué)，我們可以采用不同的技術(shù)途徑。一些計(jì)算機(jī)視覺(jué)可以掃描3-4米內(nèi)的用戶和其他人，有些計(jì)算機(jī)視覺(jué)則可以掃描最遠(yuǎn)300米的距離。
頭顯所搭載的計(jì)算機(jī)視覺(jué)的局限性將會(huì)影響你置放虛擬對(duì)象的方式，特別是對(duì)涉及視覺(jué)滯后的情況。當(dāng)用戶四處移動(dòng)時(shí)，虛擬對(duì)象必須符合情景地出現(xiàn)在環(huán)境之中。MR頭顯需要掃描環(huán)境（通常是用戶前方的環(huán)境），并且自然地投影和移動(dòng)對(duì)象。頭顯的計(jì)算機(jī)視覺(jué)質(zhì)量將直接影響MR體驗(yàn)的延遲程度。
對(duì)于Leap Motion而言，計(jì)算機(jī)視覺(jué)是他們實(shí)現(xiàn)手部追蹤引擎的關(guān)鍵，這允許他們精確創(chuàng)建用戶手部的虛擬呈現(xiàn)。
2. 觸覺(jué)
現(xiàn)在許多VR體驗(yàn)都是通過(guò)虛擬手部來(lái)幫助用戶與環(huán)境進(jìn)行交互，但目前大部分的模擬都無(wú)法在VR中為你提供任何觸感。通過(guò)應(yīng)用觸覺(jué)反饋技術(shù)，我們可以縮小真實(shí)與模擬之間的差距。
觸覺(jué)反饋技術(shù)是一種通過(guò)觸摸進(jìn)行交互并獲得力反饋的方式。相信大家已經(jīng)相當(dāng)熟悉。比如當(dāng)手機(jī)接收到信息時(shí)會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，這是一種簡(jiǎn)單的觸覺(jué)反饋形式。相信所有任天堂64的玩家都仍然記得Rumble Pak（搖桿震動(dòng)器）在射擊游戲中提供的感覺(jué)。
對(duì)VR而言，觸覺(jué)反饋不能只是單純的信息震動(dòng)通知。當(dāng)我們伸手觸摸一個(gè)虛擬對(duì)象時(shí)，如果手上沒(méi)有任何感覺(jué)，這有可能會(huì)打破體驗(yàn)的沉浸感。我們習(xí)慣于通過(guò)觸覺(jué)來(lái)與真實(shí)對(duì)象進(jìn)行交互，一旦虛擬現(xiàn)實(shí)無(wú)法為我們提供這樣的感覺(jué)，我們就只能完全依靠視覺(jué)來(lái)感知具體的交互。
許多工程師正在研發(fā)觸覺(jué)設(shè)備來(lái)為虛擬現(xiàn)實(shí)提供觸感。其中一個(gè)例子是Dexmo，這款來(lái)自Dexta Robotics的力反饋手部外骨骼能夠向用戶的手和手指施加各種作用力。
它看起來(lái)像是一款相當(dāng)巨大的硬件。觸覺(jué)反饋要成為主流使用，其外形設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步優(yōu)化。毫無(wú)疑問(wèn)，未來(lái)我們將會(huì)看到更輕巧的觸覺(jué)可穿戴設(shè)備，或者我們甚至不需要佩戴任何機(jī)器手套。Ultrahaptics是一家通過(guò)聲波創(chuàng)建觸覺(jué)反饋的公司。有趣的是，他們的技術(shù)不僅局限于虛擬現(xiàn)實(shí)。借助他們的技術(shù)，空中觸覺(jué)UI控制可以應(yīng)用于一系列的場(chǎng)景，比如說(shuō)汽車。
延伸閱讀：Ultrahaptics與哈曼合作，為汽車提供超聲波觸覺(jué)反饋
3. 本體感覺(jué)
在設(shè)計(jì)VR時(shí)，設(shè)計(jì)師可以很容易地陷一個(gè)誤區(qū)：亦即我們面對(duì)的是一位“理想”用戶。我們假設(shè)他們擁有完美的平衡感，屬于平均身高，視力百分百正常，不需要厚厚的眼鏡等等。一般來(lái)說(shuō)，所述問(wèn)題很容易克服，但VR存在一個(gè)獨(dú)特的因素需要我們進(jìn)行更多的思考：用戶的本體感覺(jué)。
本體感覺(jué)是指我們對(duì)身體各部位相對(duì)位置的感知。借助本體感覺(jué)，我們就算閉上眼睛也能知曉身體的空間位置。本體感覺(jué)可以為我們提供一系列的幫助，但部分用戶的本體感覺(jué)比其他人更加糟糕。
Timoni West在描述谷歌Tilt Brush（用于3D繪圖的VR工具）給出了一個(gè)例子，“我們沒(méi)有完美的本體感覺(jué)，而VR則放大了這一點(diǎn)。在2D中繪制直線非常困難，而這在3D中是不可能的事情。知道手臂末端位置同樣十分困難。”
當(dāng)在VR中使用虛擬手部時(shí)，用戶可以搭配以自然的本體感覺(jué)，從而令交互變得更加直觀。當(dāng)然，如果用戶雙手的虛擬呈現(xiàn)不能同步，這將會(huì)令用戶感到困惑?？傊?，嚴(yán)重依賴用戶的本體感覺(jué)可能會(huì)使虛擬體驗(yàn)充滿挑戰(zhàn)。
4. 聲音
虛擬現(xiàn)實(shí)的聲音設(shè)計(jì)本身就是一個(gè)全新的領(lǐng)域，其涉及甚至是專業(yè)聲音設(shè)計(jì)師都從未遇到過(guò)的新方法。從UX或UI設(shè)計(jì)師的角度來(lái)看，主要問(wèn)題是聲音對(duì)沉浸式VR體驗(yàn)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，而且對(duì)混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)非常有用。
在VR中，聲音用于模擬一個(gè)全新的環(huán)境。在以往，音樂(lè)，電影和游戲的音頻混合基本上不考慮空間性。但對(duì)于VR來(lái)說(shuō)，聲音設(shè)計(jì)師必須創(chuàng)造“3D音頻”或全息音效。對(duì)于這種音效，你必須呈現(xiàn)出不同的方向與距離。
在混合現(xiàn)實(shí)中，體驗(yàn)將涵蓋來(lái)自設(shè)備的音頻和現(xiàn)實(shí)世界的聲音。你使用的聲音類型將取決于交互目的。如果你正在設(shè)計(jì)旨在幫助處理現(xiàn)實(shí)世界中任務(wù)的虛擬UI，你可能會(huì)采用類似于平板應(yīng)用程序的方法，使用與手勢(shì)同步的音頻提示。視頻中的Clear App就是其中一個(gè)例子。
除此之外，請(qǐng)記住你正在面對(duì)一個(gè)三維環(huán)境。你是否可以使用聲音來(lái)提示用戶視場(chǎng)外的元素呢？如果用戶在一個(gè)地方與某個(gè)對(duì)象進(jìn)行交互，這是否會(huì)在其他地方生成聲音呢？
5. 最后的想法：試錯(cuò)
正如文章開(kāi)頭所說(shuō)，我們的目標(biāo)是理解如何協(xié)調(diào)不同的感官以創(chuàng)建出自然而直觀的體驗(yàn)。你可能會(huì)認(rèn)為本文列出了一系列難以克服的挑戰(zhàn)，但問(wèn)題的解決方案可能比你想象中更容易。對(duì)于在虛擬現(xiàn)實(shí)這一全新領(lǐng)域中的拓荒者而言，這是一個(gè)不斷試錯(cuò)的過(guò)程。VR設(shè)計(jì)過(guò)程幾乎需要我們立即進(jìn)行測(cè)試。而當(dāng)你在測(cè)試的時(shí)候，需要填充的感官差距將會(huì)顯露出來(lái)。了解本文所述的內(nèi)容應(yīng)該能幫助你更快地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
