虚拟现实和混合现实的101用户体验法则——第一部分：物理性

　　随着虚拟现实的应用开始取代平面屏幕，设计师需要考虑如何将用户体验原则适应于3D世界。 同样，从印刷到数字的转变也促使设计师发展新技能，以在不断增长的媒介中工作，虚拟现实的设计需要设计师考虑新的输入形式，物理性，不同的感官体验以及如何使界面在三个维度上运行。

　　

由Mike Alger提出的虚拟现实按钮概念阐述了一个动作可能如何存在于三维空间内。

　　作为一个传统上设计2D界面和体验的人，我目前正致力于虚拟现实的设计。 在这系列文章的核心内容中，我将分享一些我的发现。 这些对于当前许多设计师和开发人员来说是非常有意义的。 然而在这个领域还没有真正最佳实践的设计方法。 这篇文章实际上是一个引导你开始的指南，它并不是为了规定或限制什么。 虚拟现实正处于一个非常重要的试验阶段，如果我们发现了最好的解决方案，就应该以此促进它。

　　好消息是，作为用户体验设计师，你所了解的大部分行为原则仍然可以应用于3D世界。 当这个领域开始被探索的时候，会有更多的可能性和很多令人兴奋的未知因素。

　　混合现实：用户体验的新常态

　　虚拟现实是指利用耳机和头戴式显示设备将用户置于不同环境中的一种完全沉浸式体验。 你可能会认为用这样的东西取代今天的2D屏幕体验是画蛇添足的，这也是有可能的。 混合现实就是在这种情境下出现的。混合现实是指增强的虚拟内容覆盖在现实场景中(而产生新的虚拟数字内容和现实内容并存的可视化环境)。

　　它本质上类似于增强现实技术(AR)，但拥有头戴式显示设备和更先进的环境映射(environment mapping)。 这意味着您不再需要持有或查看传输信息的设备。 相反，信息是基于您所看到的，以及您如何与你的场景互动。

　　

使用Hololens增强体验

　　像微软(Microsoft)的HoloLens这样的头戴式显示设备已经广泛应用于混合现实领域。 他们与美式橄榄球联盟(NFL)合作，改变了球迷观看体育比赛的方式。混合现实的潜在用途还是很巨大的。

　　视频地址：https://www.bilibili.com/video/av16585692/

　　考虑到这一点，你可能会看到，如何设计一个超越你想象且更接近我们今天UX设计师所做的3D环境。 所以这些是你需要知道的。

　　作为界面的场景

　　我们从自然界的考虑因素开始。 既然你不再需要为平面屏幕进行设计了，你就必须将用户周围的整个环境视为潜在的界面。在这个空间内，有许多人为因素决定了什么是舒适的。

　　距离

　　通常情况下，我们能很舒服聚焦在我们面前半米到20米的物体上。 任何太近的东西都会让我们的瞳孔向中间倾斜，任何太远的东西都会在我们的视野中变得模糊。 所以你创建的交互元素应该存在于这个空间范围内。

　　

舒适的观看距离

　　如果你想知道用户如何与20米以外的地方进行交互，那就是新的输入形式出现的地方了。HTC Vive等VR头戴式显示设备配备了两个手持控制器，允许用户使用一种类似于激光笔的光线来与物体交互。

　　

HTC Vive手持控制器

　　眼动

　　肉眼可以舒适地在上下左右各30°-35°内视物。这条理论创造了一个视域范围，有时也被称为视场角(Fov，更准确来说应为单眼舒适视域)。 一个合理的单眼舒适视域角度大约为60°。 即使我们的虚拟现实的头戴式显示器具有宽屏显示，用户的默认视场仍然会被局限在至少60°以内。 (请注意，有更宽广的显示范围是有用的，因为它可以允许预先加载视野以外的物体)。

　　保持这个可立即访问区域的主要用户界面元素是一个很好的经验法则。 例如，如果你有一个导航系统，在需要的时候可以调用，则它在用户的视场中出现是有意义的。

　　

舒适的眼动范围

　　下面你将可以看到一个案例，它将演示谷歌如何在虚拟环境中放置交互元素。 注意，卡片可以在我们的视野中滑入滑出，更像触摸屏上的卡片一样。

　　

来自于Google’s sticker sheet的示例界面

　　他们还在视场底部放置一个返回动作。 这很可能会成为未来的一种模式，类似于智能手机上的HOME键。

　　颈部活动

　　幸运的是，我们还有脖子可以让我们在更大范围内移动我们的头。 所以无需移动整个身体，我们就有一个约120°的视场。 这实际上是我们周边视觉的宽度。

　　

更广阔的视野范围

　　在这个更广阔的视野中，任何元素大多数情况下都需要被标注出来。 正如上面Google的卡片示例中，他们清楚地标明中央视场之外有内容。

　　在设计一个虚拟工作区时，这个空间可以很好地利用，类似于你在你的笔记本电脑上使用显示器一样。 你可以查看每个你需要的屏幕，但你不需要都直接查看。

　　自然视线

　　有趣的是，我们的头自然向下倾斜了大约10°-15°，而我们的眼睛却是向上看。 (实际上，人的自然视线是低于标准视线的。在一般情况下站立时自然视线低于标准视线10°;坐着时低于标准视线15°)从而导致我们的平均注视角度低于您假设的6°。

　　

倾斜的视线

　　360°

　　当然，我们实际上已经在用户的整个空间里工作了。混合现实的价值在于它可以覆盖整个环境。虽然中央视觉和周边视觉提供了一个可立即使用的工作空间，我们也可以设计成360°的空间。

　　这需要用户进行探索，因此您必须考虑为什么要在这里放置元素。例如，如果我们正在设计一个数字工作区，用户可以在需要时从这个更广阔的空间滑动和拉取元素。你放置在这里的任何交互元素都需要被发现。将这个地区视为好奇区。

　　

用户周围的360°设计区域范围

　　坐姿和站姿

　　当然用户不会总是静止不动的。虚拟现实和混合现实的最大好处之一就是能够自由移动。但是总的来说，若非必须，我们人类是不喜欢移动的。混合现实的许多实际用途其实都是基于一个合理的假设人们都将长时间的保持坐姿或站立。

　　触手可及的范围

　　用户的手臂长度在纵深方向的交互上是一个天生的限制，在涉及到界面设计的时候，这是一个重要的考虑因素。虚拟现实和混合现实的优点是，我们可以使用其他输入设备来帮助我们进一步与虚拟元素进行交互，可能会是通过控制器、手势、语音交流，甚至更多。

　　用户的手臂长度平均长度为50-70厘米，所以你需要把重要的交互放置在这个距离上。

　　设计距离

　　在Kharis O’Connell’s的Designing for Mixed Reality一书中，他将交互区域分为三层：

　　

三层空间交互

　　1.互动区域(The Interaction Plane)这是我们触手可及的范围，应该将核心界面放置于此。

　　2.中间地带(The Mid-Zone )虚拟对象放置在虚拟现实中的位置。

　　3.可读性边界(The legibility Horizon) 这是我们可以轻松地聚焦和阅读的距离。如前所述，大约20米。O'Connell建议，在这个距离之后，只有在需要时才使用图像。

　　

三个交互层面的侧视图

　　手臂运动

　　按照前边的观点，请考虑您的用户界面需要手臂移动多少。试想一下，如果你每天要用8个小时在工作上使用电脑。你会很快疲倦的。如果你打算设计一个更多任务流程的产品，你需要考虑把UI元素挪低点来配合用户的手臂位置。对于较不频繁或重要的动作，你会希望它需要用户经过更多的操作，将它们放在更远的地方，以免误碰到它们。这是一个在3D环境下类似于智能手机的拇指友好法则(thumb friendly) 。

　　

Mike Alger设计的一个在虚拟工作空间中利用体感控制器达到手臂舒适操作的模型

　　自由活动

　　考虑一下为什么用户需要移动位置，以及他们需要什么。在完全沉浸式的虚拟现实体验中，他们可能需要界面菜单，当被调用时，它们可能会出现或消失，他们可能需要在探索环境时发现可交互元素，甚至可能需要来自真实世界的对象指示器，例如一面墙。

　　在设计混合现实时，自由运动是一个与众不同的考虑因素。在混合现实界面中，界面可以与用户看到的内容相关联，对用户正在看什么做出反应。在这个情况下，你可能会设计一个界面来覆盖现实世界中的东西。这可以为用户提供额外的信息和关联操作。

　　解决现实生活问题

　　微软(Microsoft)的Hololens与蒂森克虏伯(Thyssenkrupp)工业设计公司合作，帮助他们现场工作的修理工。当修理工到达现场维修电梯时，Hololens头显帮助他们分析问题。

　　视频地址：https://www.bilibili.com/video/av16586577/视频展示了蒂森克虏伯的修理工在工作过程中使用Microsoft Hololens头显

　　在微软制作的演示视频中，我们还可以看到一个专业的远程协作人员通过维修工的头显设备看到他正在看什么。接着她高亮了维修工正在观察的区域，并就问题进行了讨论。虽然这里的界面有点脱离实际，但解决方案和演示的思路却是混合现实解决实际问题的一个很好的例子

　　

典型的微波炉界面设计

　　我最喜欢的应用混合现实的概念就是在微波炉的应用中。微波炉的界面设计非常糟糕。它们非常不直观，产品上的空间限制了选项。通过一个头显，可以使用一个虚拟的用户界面来控制微波炉。虚拟用户界面不会受到物理空间的限制，它可以根据你使用的时间或者你所使用的材料来增加你的选择，它可以远程更新自己的功能，甚至可以学习你如何使用它。

　　开始试验

　　设计虚拟和混合现实时，要求设计师重新考虑界面的限制，以及用户交互的物理特性。我认为对于任何想了解虚拟和混合现实的人来说，最重要的是去使用它。最简单的方法是获得一个便宜的VR头显，像Google Cardboard，尝试每个演示案例。

　　接下来

　　本系列下一篇文章将介绍如何使用感官、不同类型的输入设备以及如何在三维中进行界面设计

　　拓展阅读

　　这篇文章是建立在前辈的理论基础之上，我贴出了他们的链接，如果你想要学到更多可以点击以下链接

　　1.Mike Alger of Google on UX for VRhttps://vimeo.com/198503311

　　2.UX and Growth Podcast??Mixed Reality & the Future of Design with Austin Knighthttps://userdefenders.com/podcast/mixed-reality-and-the-future-of-design-part-1-with-austin-knight/

　　3.Designing for Mixed Reality by Kharis O’Connellhttp://www.oreilly.com/design/free/designing-for-mixed-reality.csp

　　4.Designing Screen Interfaces for VR (Google I/O ‘17)https://www.youtube.com/watch?v=ES9jArHRFHQ

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