本文将介绍设计的基础条件，以及如何利用能够创建更直观的交互以增强互动沉浸感的现代 UX 技巧在虚拟现实 (VR) 中将设计转化为支持全沉浸式互动的用户体验 (UX)。随着 VR 设备越来越普及、时尚和主流，开发人员必须继续学习新的方法来研究 UX。从概念阶段开始，到设计、用户类型和控制、导航和安全，以及最后的实施，开发人员必须考虑周全，才能满足现实中影响力最大的用户需求。
什么是 UX？
如果没有真实可信的高质量体验，易于使用和理解的交互，很难实现真正的互动，UX 是指用户和他们对产品功能的满意度之间的关系。在 VR 中，沉浸感的关键是思想与移动、功能和质量的真实性是否契合。UX 的设计必须首先考虑用例、流程和预期用户。由于与用户界面 (UI) 交互的要素之间经常造成混淆，UX 必须区别对待，甚至视作一件好产品所不可或缺的组成部分。
探索和完善用户体验的工具有很多，下面列举一些例子。为了了解受众，用户角色将重点关注某一类用户如何感知和体验设计。流程图可帮助设计人员绘制用户体验某种系统的过程，并支持他们借助线框图和原型设计进行测试，以证明假设的真伪。也可以选择其他用于创建 VR UX 的工具，包括用户旅程图、访谈和研究。以用户为中心的设计会在产品开发中实施这些工具，从而打造对个人有重要影响的体验。
用户角色
流程图
线框图和原型设计
如何探索和创建 VR 概念
开始开发 VR 概念时，许多人（特别是 VR 新手）倾向于认为 VR 凌驾于当前体验之上，比如电影、市场营销或视频。这些旧的流程通常不会因为一种新的媒介而受到质疑，但会引发出一些有趣的问题，比如给定脚本。如果仍然使用脚本设计，那么期望应该是一个灵活的想法，也就是说倘若用户是主要推动力，那么脚本中的内容可能不是体验的主要兴趣点。至于 VR 体验从想法转变为概念，诸如建模和概念艺术等基础支持则帮助引导该愿景的实现，但往往会忽略用户所需要的重要特性。还有许多其他的功能选项，比如Unity* EditorVR，它支持在引擎实验中开发具体化的体验功能概念；支持创建包含深度、维度和交互的快速物理原型的纸板或棕色纸箱；或使用“替身”录制的视频，所有这些都可以更好地呈现如何与环境进行交互。
在这个示例中，Underminer Studios 的 MR Configurator Tool，大家可以看到一些通过用户提示（比如按下按钮和熟悉的现代平板电脑界面）形成的 UX 技巧。这些都是开发过程的重要部分，但缺乏对用户的透彻理解，而这是准确预测和设计直观的体验所必不可少的。
为了认识和了解娱乐媒体的基础，我们从观众的角度来看看来源于戏剧的视频游戏和电影；而 VR 则来源于表演戏剧，每一位顾客都是戏剧本身的一部分。人们认为那些用在非 VR 媒体中的视觉技巧和电影魔术不仅非常廉价，而且在视觉上大煞风景。特别是在特效方面，用户对 VR 中特效的大小和位置更加反感。为了使视觉愉悦且空间准确的体验更类似于模拟，开发人员必须提高空间和感知方面的真实性，从而创造更真实的体验。例如，在用户驾驶赛车的体验中，必须以极其真实的方式满足他们同时操纵方向盘和换档的需求，这样才能使用户相信他们是坐在汽车里执行必要的驾驶任务。
在 2016 年游戏开发人员大会上，Jesse Schell 和 Shawn Patton 谈到了他们在 VR 设计方面所积累的经验，I Expect You To Die: New Puzzles，New Hands。下面的示例清楚地说明了棕色纸箱是实现 VR 的一种有效的物理原型设计工具。观察用户与环境和道具之间的交互有助于理解“为何”进行交互。
排印不可避免，而且目前仍然没有好的解决方案。目前，我们发现了很多屏幕抖动问题，导致视线被广告牌式的屏幕挡住，遮住了眼前的世界并降低了沉浸感。这里最基本的需求是沟通。所有 UI 和 UX 都应该来自环境本身的理想场景，但很难提供相应的提示。音频提示或图形符号式的指令似乎已经取代了旧的模式，使用手部追踪的新界面减少了语言的使用，使交互更加直观。
设计基础
好的设计需要考虑到不同用户的直观需求。没人知道设计本身是不是好；他们只知道它操作简单，不需要花费大量的时间和精力来学习如何操作。我们以儿童的玩具为例。一个设计良好的玩具不需要解释，而更多地是为用户扩展了一项功能。设计者希望用某一种方式来使用产品，但如果用例不同，用户会对功能感到沮丧。只有进行大量的试玩测试，才能避免出现这种问题。用户越多，测试和验证的功能范围就越广。
在 VR 中，拙劣的设计会对身体产生不好的影响，比如恶心。之所以出现像感官冲突这样的问题，是因为强制的相机移动、低质量的动画、每秒帧数 (fps)、渲染世界的速率，但如果提前考虑 UX 设计，可以减少或消除这些问题。我们以现实生活的门为例。如果门的设计合理，使用平板来推门，使用把手或拉杆来拉门，那么我们就不需要使用推拉标志，也不会出现需要经常擦拭手印的表面，但即使是这种最基本的日常功能，也常常会在设计中被忽略。你能想象每次遇到设计拙劣的门所导致的种种不快吗？
在 VR 中，其中一个关键的元素实际上是戴上头盔。从这样的位置看，颜色、刻度和空间相比于看显示器有很大的不同。关于灯光纹理和视差，建造一个两平方米，相当于房间大小的空间，可极大地影响用户体验，这是打造深度感的关键因素。在实际物理空间范围内利用空间大小所构建的体验，意味着必须慎重选择在这个范围内的移动或运动。如果构建未考虑空间的糟糕体验，你会发现自己身处在一个昏暗的角落里，用户没有焦点，不断远距传动，对周围的空间完全不确定。环境线索，比如定向音频，灯光，清晰的路径，或发光的物体（也称为感应式设计），环境自身告诉你信息，提醒你注意场景中的重要部分。其他提供清晰提示的方法是使用细节级别 (LOD) 对比远处的对象，包括使外观颜色更浅。用户需要来自环境的反馈来感觉自己沉浸于环境之中；可以包括手部投来的阴影以及响应移动的声音。这些注意事项对所有体验都很重要，但更关键的是考虑用户及其规范。
面向用户设计
对于所有体验而言，教程非常重要，告诉他们需要了解的可在 VR 环境中发挥作用的独特模式，尤其是早期用户规范不一致的时候。为每种体验创建标准时，最理想的做法是在不能跳过的时候进行基于任务的实践，包括针对任何输入（包括控制器、手部、视觉和其他要素）的六个动作角度—偏航、倾斜、旋转和 x、y、z 轴。三种传统类型的用户可以组合在一起，而且为了让他们愉快地参与互动，设计者应该知道如何克服各自的障碍。
- 一种用户类型是 T-Rex；这些人朝 45 度角的位置伸出双臂，不转身也不环顾四周。关键是用方向性的音频、视觉提示以及非常明显的提示（比如带定时器的箭头），来让他们放松。
- 第二种用户类型是 Ultra-Enthusiastic；他们不阅读任何文本，只想玩游戏。他们通常习惯于玩视频游戏，也许体验过其他 VR，但他们希望能够在玩游戏的时候顺便学会。帮助这类用户最好的方法是通过强制性的趣味性游戏（比如教程）。
- 第三种用户类型是 Precise，他们阅读所有内容并进行相应的操作。这类用户的缺点是没有直观的交互，如果指令不准确，他们可能会迷失。在某些情况下，这类用户能使用批判性思维克服某些缺点，但在其他情况下，如果没有进一步的解释，这类用户会卡住半路上。帮助这类用户最好的方法是使用非常清晰的提示和相同的模式。
通用设计涵盖了精神和身体上的相同点和不同点。创建持久模式时，考虑所有的学习和身体能力并规划解决方案是必不可少的。如果体验能被上述所有用户类型拥有，并通过适应所有身体限制的控制坐着来使用，那么这种体验将被更多的受众所接受。随着硬件越来越低调、直观和合用，我们可以真正开始为所有类型的用户打破这些障碍。
用户输入控制
功能控制可以是一只手或任意一种控制器。每种控制的功能各不相同，而且由于它们面世还不到两年的时间，没有形成既定的规范，用户可能不了解基本知识，包括如何拿握、按钮用法、UI 访问或与别人交互。因此必须使用象形图、信息图表、文本或动手演示，直到它们成为主流。
有几种个别系统特定的、构造符合人体工程学、耐用、熟悉的控制器，还有为了提高交互的真实性、更加专业的定制控制器，比如枪、剑、自行车或其他道具。有一些套件可以通过跟踪所有的运动，支持内置的运动捕捉体验。它们都有自己的功能和缺点。但它们的成本更高，有些人无法轻易获得，这是提高采用率的另一个障碍。以下为您列举了部分示例：使用跟踪控制器时另外需要注意的一点是，必须优化体验，以更好地进行跟踪，否则会破坏沉浸感。
手部跟踪的限制要少得多，而且是与系统进行交互最直观、最自然的一种方式。手势控制是速度更快、更加真实的一种输入控制。嵌入至手部功能（比如翻手掌）的用户界面可帮助用户轻松学习其中涉及的相关知识。互动性越高，错误越少。经过每一次的迭代后，硬件本身比较新，也经过了大幅度的改进。
大家可以看到上图中的 Underminer Studios VR 数据可视化工具 ManuVRing Data，使用 Leap Motion 控制。我们在 Vive 上开发了这个项目，并有一个选项支持在控制器之间选择或添加手部跟踪功能。鉴于这是黑客马拉松中的一个快速原型设计，我们希望用户在系统内进行更直观的交互。比赛的评委没有太多的 VR 经验，因此最适合检验如何运用设计思维实现所有的技能水平。为了用不熟悉的控制器来对抗未知感，用双手夹捏、缩放、旋转、选择和操纵虚拟世界以支持直观的动作，而且几乎不需要解释体验中的模式。
导航
导航是获得真实体验必不可少的一部分。相机角度、帧速率、速度和运动是关键因素，而接受可能是有意或无意的；一个好的设计者，他的规划能同时满足基于方向和时间的接受标准。充分考虑上面提到的用户类型，可以帮助设计者做好充分准备应对常见问题。T-Rex 和 Precise 用户了解环境以及不遵守模式对体验带来的负面影响。虽然 Ultra-Enthusiastic 用户在寻求直观体验过程中更加放松，但他们通常不会联想到可能会造成现实生活中的身体伤害。充分考虑这一点，对导航和安全至关重要。
基于凝视的导航是指当视线成为选择工具时，不需要其他输入来改变内容。这种导航不适合快节奏环境，因为用户一次只能使用一种输入。对于基于转身或以策略为重点的信息、教育或视觉体验来说，这一工具非常实用。
远距传动或闪烁是当用户从一个位置跳转到另一个位置时，视线会被屏幕短暂的变暗或闪烁遮住；如果选择白色，恶心的感觉会更加严重。这里，闪烁、位置和精神追赶之间的定时也是一个重要因素。位置和动画之间出现轻微的定时延迟，即三到五帧的停帧时间，使用户在心理上应对这种改变，有助于减低负面影响。一种最新的技术，是在不移除视觉的情况下闪烁；带图案式视图的轻微动态模糊和视觉变暗有利于 VR 体验中的人物拥有情景感知能力。
基于转身的导航是当你开始体验时，增加用户认为他们相对于视觉感知所正在执行的前进动作和转身关系的数量。基本上，用户向前走 50 步并从视觉上转 180 度，但实际上只移动了 90 度。这种设计可以最大限度地增加游戏空间。而这种的方法缺点是必须非常了解三维数学和每种头盔的局限性，包括系统每次的跟踪更新。这是一种比较巧妙的做法，而且必须精确执行才能限制不利的影响。
听觉提示是创造完美 VR 体验的核心。用户无法看到所有的地方，而且预计人们不能始终朝正确的方向看。因此，为了吸引他们的注意力，创造更多的机会和感性体验，利用音频设计和 360 度全方位声音添加用户能够自然遵循的提示。另一种方案是添加心里声学音频，它处于人类可感知的听觉范围上下，并产生自然而然的情绪反应；这可能导致用户追求甚至避免特定的交互。
用户安全和舒适度
遗憾的是，这点通常事后才能考虑到。优秀的设计师会考虑 VR 中用户行为的长期影响，并计划尽可能避免或减降低这些影响。例如，在 VR 中人们自然不知道如何弯腰来观察自己的脚。如果不遵循预定路径，会引起恶心；当有人冲进一堵墙或从它对面冲出来，使用视觉提示在视觉障碍（而非物理障碍）（比如 clipping）处阻止用户，对 VR 来说并不是一个好的机制。最重要的安全机制是监护边界，一个警告游戏空间的物理界限以确保安全的网格。必须在教程中增加这些基本知识，这样用户就能知道在 VR 体验中如何对这些元素做出反应。
实施
虚拟现实是一个令人振奋的最新前沿领域，需要我们不断地进行探索。从心理学、建筑、声音，到物理、照明等等，这些都会对 3D 交互式体验的设计产生重要影响。越全面地看待设计影响，越好。为了成功创造有影响力的 VR 体验，设计者必须清楚地了解硬件的差异性和局限性，因为它们直接影响优化需求和塑造整体体验。由于我们处在虚拟现实生命周期的最初阶段，因此仍然需要进行大量的实验，才能形成最全面的最佳实践指南。当前，最基础的原则是坚持以用户为中心、漂亮且真实的体验，并进行优化以实现体验最大化。
关于作者
Alexandria Porter 是 Underminer Studios的首席执行官。她从最基础的角度阐述了如何运用中小企业经验、设计能力和管理技能在技术前沿让企业快速发展。作为一家以解方案为中心的公司，我们帮助客户利用技术突破极限，并改变他们解决实际问题的角度。凭借超过十年的丰富经验、强大稳定的行业关系以及开发独特产品的发散性思维，Underminer Studios 始终热衷于有效地运用技术塑造未来。