作者：Pedro Kayatt，一名对虚拟现实和游戏充满激情的英特尔软件创新者
摘要
多年以来，虚拟现实一直属于热点话题，如今，大家相信虚拟现实时代即将来临。您现在有机会进入一个全新的开发平台，但是您准备好了吗？
本指南介绍了开发虚拟现实时如何避免不愉快的经历。此外，我们还展示了经过测试的解决方案，这些解决方案由新媒体的一线开发人员所提供。
准备迎接新的旅程？
本文旨在介绍虚拟现实的最佳实践，涵盖了人们面临的主要问题，并提供了解决方法。
我们的方法包含若干条规则，首先介绍第一条规则，它是一条重要的虚拟现实 (VR) 规则：每条规则都有例外。随着大量新型虚拟现实设备的不断涌现，人们几乎不可能真正了解每台设备的优劣。考虑到这一点，建议您尝试一些不同的事物。
也就是说，这个领域内没有真正的专家，只有科学家，您应该像科学家那样应用一个明确的方法。反复尝试所有方法，让尽可能多的人参与，这点也非常重要。
请记住，每个人对虚拟现实的需求各不相同。有些人在玩游戏时喜欢到处跑和转圈，但是不会有任何不适；有些人看到视野 (FOV) 不佳的场景便觉得恶心，这种感觉甚至会持续一整天。
下面介绍第二条规则：不要造成玩家突然加速。多数游戏并非专为虚拟现实而设计，它们通过监控器创造加速的感觉。如果将其应用在虚拟现实游戏中，玩家会因为加速而感到不舒服，还会产生强烈的眩晕感。
请记住，在多数虚拟现实体验中，玩家通过头盔式显示器 (HMD) 观看摄像头捕捉的画面。如果玩家没有移动，就不要移动摄像头。摄像头震动亦是如此，为了创造被打或涉险的感觉，经常使用摄像头震动，但是会为玩家带来强烈的不适感，就像喝醉之后晃动脑袋。
图 1.加速会使玩家觉得非常恶心。
请不要忘记，盔式显示器 (HMD) 会增强玩家的空间概念，因此，大小和速度应该符合现实生活中的实际情况。例如，在 Half-Life* 2 中，正常的步行速度约为 17 千米/小时 [1]，而现实世界中的步行速度约为 4 到 5 千米/小时 [2]，两者差别过大。因此，创建角色的运动输入时，请注意避免上述问题。
事实上，虚拟现实中的所有移动都会产生不适感。目前，人们提出了众多建议，如使用传统的控制器，添加手柄或键盘，或创建移动元素（事实上，采用这个建议后，Resident Evil* 7 演示 [3] 的反响变差）。远距传动或 dash 移动等其他方法被视为更好的选择。
如果移动时间不足 100 毫秒，玩家无法察觉，也不会感到移动眩晕。这个方法的舒适感较强，但是由于玩家能从一个地方跳到另一个地方，容易使人失去方向感。某些方法显示玩家前进的方向，并且保持方向不变。
沿着轨道移动也是一个不错的方法，《Virtual Cop*》和《House of the Dead*》等老版街机游戏均采用了这个方法。设置参考点对避免网络眩晕来说非常重要，如果显示了头盔或驾驶舱内部，也能有效避免眩晕。
某些研究人员甚至添加了虚拟鼻子，用于提升虚拟现实体验的舒适感。这个想法不错。并非全部的虚拟现实游戏都需要嗅觉，但是这种用户界面特性有助于玩家轻松专注于无法移动的对象。
另一个常用的方法是应用连续移动。例如，玩家按下按钮后，开始在一个轴上移动，在移动头部或再次按下按钮之前，玩家始终沿着一个轴移动。
除了运动以外，虚拟现实应用中常见的另一个主要问题是帧速率。帧速率非常易于测量，如果游戏的帧速率无法保持在 90 fps 及以上，虚拟现实商店不会发布该游戏。
即使帧速率低至 45 fps 时，借助低延迟屏幕和异步时间扭曲 [4]、异步空间扭曲 [5] 等技术，我相信玩家仍能获得出众的游戏体验；请记住，移动设备（如GearVR* 或 Daydream*）的目标帧速率是 60 fps（目前受限于硬件）。
图 2.异步空间扭曲示例—基于插值 2 创建全新的帧。
尽管如此，帧速率仍不容忽略。尽管帧速率为 30 fps 时，游戏机游戏或其它游戏的视觉效果良好，但这并不意味着虚拟现实体验在如此低的帧速率中不受影响。帧速率降低会导致头部移动和游戏响应之间的交互变慢，玩家的视线变得模糊。相信我，长期暴露这种环境下会产生眩晕。
使用 HMD 带来的另一个变化是界面的摆放位置。如今，游戏界面提供了地图、弹药、敌人、教程等各种信息，遍布屏幕四周。玩家站在 5 英尺以外的地方注视 50 英寸的电视屏幕，或利用鼠标或键盘在 21 英寸的显示器前玩游戏时，不会产生任何问题。但是在使用虚拟现实头盔的情况下，需要慎重考虑界面信息的位置。
事实上，如果显示的内容与人眼的距离过近，便难以聚焦。因此，如果您想在界面中使用 2D sprite，至少需要将它放置在两米以外的地方。也可以尝试更自然的方法，例如，将界面覆盖在虚拟现实对象之上，《Tomb Raider*》、《The Division》等广受欢迎的游戏便采用了这个方法。这样使玩家与界面的交互变得更自然，结果更令人满意。
图 3.在虚拟对象和玩家之间保持舒适的距离。
显示内容切勿离玩家过近，便于清晰显示界面和虚拟世界的全部对象。由于虚拟现实体验采用了立体视角，玩家通常躲避接近自己的对象，因此，关闭摄像头也是一个不错的方法。但是同时需要缩短这种交互的时间。注视近距离的物体会使玩家产生眩晕。
了解人体在现实世界中如何应对不同的刺激，这点很重要。例如，人类对视觉输入的反应时间通常为 250 毫秒，声音输入的反应时间为 170 毫秒，触摸输入的反应时间为 150 毫秒（如控制器的声音）。但是当环境变暗时，我们的反应变慢，可以在虚拟现实中应用这个理论。
也就是说，黑暗的虚拟环境使比明亮的环境更舒适，这是因为在现实生活中我们的反应速度更慢。快速的音频反馈也能提高体验的舒适度，学会使用特殊声音将为您的虚拟现实应用带来巨大的改变。
举例来说，《Virtual Barbershop》借助音频带来了虚拟现实体验。由于采用了双声道音频，可以表现（甚至通过立体声耳机）音源的不同位置。从双声道音频中获得的沉浸式体验会好很多，幸运的是，多数游戏引擎开始创建 3D 声音环境。
图 4.双声道音频和立体声音频的区别，前者创造了更强大的沉浸式环境。
另一个重要问题是不要显示玩家的身体。您可能会问为什么，原因有以下几点：首先，玩家不是观众，而是游戏的参与者！玩家的代入感会更强，举例说明，女孩玩游戏时不会把自己当作健壮、平胸的男士。
除此以外，新推出的一些非常棒的工具支持玩家以不同的方式参与游戏，如使用空间定位虚拟现实、手动控制或游戏台。设想一下玩家的差别，玩家参与游戏的方式各不相同，如何分析玩家的行为？
图 5.请记住，玩家不喜欢墨守成规。他们会以自己喜欢的方式玩游戏。
说起控制器，可以将双手设置为控制器，可以采用几项技术来实现该目标，最常用的技术包括 Leap Motion* [6] 和虚拟现实主要平台的运动控制器（Oculus Touch* 和 HTC 控制器）。它们的精度极高，确保了与环境的完美交互。
这些技术彻底改变了常见的交互方法，但是每位玩家第一次进入虚拟世界时，他们的第一反应便几乎都是用手触摸物体。
事实上，这些行为都是自然发生的，比使用智能手机的触摸控制更简单。如果您看过网上的视频，您会发现老年人（而非猴子）使用虚拟现实设备时几乎没有遇到任何问题，他们一般尝试用手来触摸与互动。
您是否感觉到有些角色的面貌很奇怪，甚至是错误的？这可能与恐怖谷有关。恐怖谷指的是我们如何将仿真人视为机器人或人类；与人类外形一致，但稍有差别的事物能引起我们的强烈反感。[7].
为什么恐怖谷理论对于虚拟现实如此重要？基本上，该理论对每个游戏都非常重要，但是由于虚拟现实的性能存在一些问题（至少需要保持 90 fps 的帧速率），不得不省略了若干图形细节，通常还会删除动画和多边形。最终，角色的面部看起来不真实、不健康，产生了恐怖谷效应。尽量避免恐怖谷！
图 6.恐怖谷[8]，与人类相似的外貌会令人毛骨悚然。
总而言之，由于虚拟现实是一门科学，必须采用科学的方法来研究。这意味着您必须反复实验，提出新的假设，利用原型来验证假设。请不要忘记记录成功和失败的地方，尝试进行调整，但不要太执着于某个实验，标记为失败后继续探索新的想法。
结论
我们正在进入虚拟现实的新世界，那里有无限的可能，所以请不要固守某些想法，如“我的游戏必须是第一人称”或“不应该用模拟摇杆控制角色的移动”。尝试得出新的结论。如果您想尽快得出结果，请采用大家所熟知的方法，如果您想获得新的成就，就不要害怕尝试。更多信息请参阅参考资料文档 [9]、[10] 和 [11]。
参考资料
[1] E. D. Van Der Spek，《电脑眩晕症对虚拟环境情感评估的影响》，Organization，2007 年。
[2] N. Carey，《确定行人步行的速度》，no. 503，2005 年。
[3] J. Conditt，《虚拟现实版“Resident Evil 7”是一部紧张刺激的杰作》，Engadget，2016 年。[在线]. https://www.engadget.com/2016/06/15/resident-evil-7-vr-sickness-ps-vr/.
[4] M. Antonov，《经过检验的异步时间扭曲》，Oculus，2015 年。[在线]. https://developer3.oculus.com/blog/asynchronous-timewarp-examined/.[访问时间：2017 年 3 月 23 日]。
[5] D. Beeler, E. Hutchins 和 P. Pedriana，《异步空间扭曲》， Oculus，2016 年。[在线]. https://developer.oculus.com/blog/asynchronous-spacewarp/.[访问时间：2017 年 3 月 23 日]。
[6] L. Motion，《体感控制器》， URl. https://www.leapmotion.com，2015 年。
[7] R. Schwarz，《恐怖谷效应的 10 个恐怖案例》。[在线]. http://www.strangerdimensions.com/2013/11/25/10-creepy-examples-uncanny-valley/).
[8] M. Mori、K. F. MacDorman 和 N. Kageki，《恐怖谷》，《IEEE Robot.Autom.Mag.》，第 19 卷，第 2 章，第 98–100 页，2012 年。
[9] P. O. Luanaigh 和 R.“fabs”Fabian，《虚拟现实注意事项背后的原因》， nDreams。[在线]. http://malideveloper.arm.com/downloads/ARM_Game_Developer_Days/LondonDec15/presentations/nDreams_VR_presentation.pdf.
[10] D. Allen，《提高虚拟现实舒适度的 10 大注意事项》
[11] M. Rose，《虚拟现实游戏设计注意事项》