虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)者需要創(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)過程中的感官。如果不這樣做，我們可能會給用戶帶來不自然甚至令人迷失的感覺，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

1.1 視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突

我們先從最明顯的感官開始：視覺。VR頭顯搭載了一對透鏡和屏幕。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。

這帶來的副作用是，我們的眼睛無法適應(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。這可能會導(dǎo)致眼睛疲勞，或者視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突。特定用戶對此更加敏感，特別是需要佩戴眼鏡來幫助自己聚焦的用戶。

可以繞開這一點(diǎn)的解決方案不是太多，但隨著頭顯的進(jìn)步，這個(gè)問題的嚴(yán)重性已經(jīng)逐漸降低。然而，我們在為VR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)中的聚焦問題

混合現(xiàn)實(shí)不存在視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突問題，因?yàn)橛脩裘娑嫉氖且粋€(gè)真實(shí)世界。但混合現(xiàn)實(shí)同樣會帶來其他問題。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)起來也十分困難，有時(shí)會在虛擬元素和真實(shí)世界之間焦點(diǎn)轉(zhuǎn)換會變得十分尷尬。

諸如HoloLens這樣的MR頭顯在這一方面的處理相當(dāng)不錯，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在MR中移動元素通常需要非常精確的用戶手勢。任何熟悉HoloLens的用戶都知道照明是一個(gè)明顯的問題。在存在大量光照的環(huán)境中，虛擬對象可能會顯得模糊。有廠商針對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遮擋透鏡。設(shè)計(jì)師面對一項(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)整能夠成為未來版本的要求。

1.3 計(jì)算機(jī)視覺

計(jì)算機(jī)視覺是指能夠支持計(jì)算機(jī)處理視覺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，我們可以采用不同的技術(shù)途徑。一些計(jì)算機(jī)視覺可以掃描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)視覺的局限性將會影響你置放虛擬對象的方式，特別是對涉及視覺滯后的情況。當(dāng)用戶四處移動時(shí)，虛擬對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對象。頭顯的計(jì)算機(jī)視覺質(zhì)量將直接影響MR體驗(yàn)的延遲程度。

對于Leap Motion而言，計(jì)算機(jī)視覺是他們實(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

現(xiàn)在許多VR體驗(yàn)都是通過虛擬手部來幫助用戶與環(huán)境進(jìn)行交互，但目前大部分的模擬都無法在VR中為你提供任何觸感。通過應(yīng)用觸覺反饋技術(shù)，我們可以縮小真實(shí)與模擬之間的差距。

觸覺反饋技術(shù)是一種通過觸摸進(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)會產(chǎn)生震動，這是一種簡單的觸覺反饋形式。相信所有任天堂64的玩家都仍然記得Rumble Pak（搖桿震動器）在射擊游戲中提供的感覺。

對VR而言，觸覺反饋不能只是單純的信息震動通知。當(dāng)我們伸手觸摸一個(gè)虛擬對象時(shí)，如果手上沒有任何感覺，這有可能會打破體驗(yàn)的沉浸感。我們習(xí)慣于通過觸覺來與真實(shí)對象進(jìn)行交互，一旦虛擬現(xiàn)實(shí)無法為我們提供這樣的感覺，我們就只能完全依靠視覺來感知具體的交互。

許多工程師正在研發(fā)觸覺設(shè)備來為虛擬現(xiàn)實(shí)提供觸感。其中一個(gè)例子是Dexmo，這款來自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。

它看起來像是一款相當(dāng)巨大的硬件。觸覺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。毫無疑問，未來我們將會看到更輕巧的觸覺可穿戴設(shè)備，或者我們甚至不需要佩戴任何機(jī)器手套。Ultrahaptics是一家通過聲波創(chuàng)建觸覺反饋的公司。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UI控制可以應(yīng)用于一系列的場景，比如說汽車。

延伸閱讀：Ultrahaptics與哈曼合作，為汽車提供超聲波觸覺反饋

3. 本體感覺

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。一般來說，所述問題很容易克服，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。

本體感覺是指我們對身體各部位相對位置的感知。借助本體感覺，我們就算閉上眼睛也能知曉身體的空間位置。本體感覺可以為我們提供一系列的幫助，但部分用戶的本體感覺比其他人更加糟糕。

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，“我們沒有完美的本體感覺，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，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，這將會令用戶感到困惑。總之，嚴(yán)重依賴用戶的本體感覺可能會使虛擬體驗(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)師都從未遇到過的新方法。從UX或UI設(shè)計(jì)師的角度來看，主要問題是聲音對沉浸式VR體驗(yàn)來說至關(guān)重要，而且對混合現(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，電影和游戲的音頻混合基本上不考慮空間性。但對于VR來說，聲音設(shè)計(jì)師必須創(chuàng)造“3D音頻”或全息音效。對于這種音效，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，你可能會采用類似于平板應(yīng)用程序的方法，使用與手勢同步的音頻提示。視頻中的Clear App就是其中一個(gè)例子。

除此之外，請記住你正在面對一個(gè)三維環(huán)境。你是否可以使用聲音來提示用戶視場外的元素呢？如果用戶在一個(gè)地方與某個(gè)對象進(jìn)行交互，這是否會在其他地方生成聲音呢？

5. 最后的想法：試錯

正如文章開頭所說，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)。你可能會認(rèn)為本文列出了一系列難以克服的挑戰(zhàn)，但問題的解決方案可能比你想象中更容易。對于在虛擬現(xiàn)實(shí)這一全新領(lǐng)域中的拓荒者而言，這是一個(gè)不斷試錯的過程。VR設(shè)計(jì)過程幾乎需要我們立即進(jìn)行測試。而當(dāng)你在測試的時(shí)候，需要填充的感官差距將會顯露出來。了解本文所述的內(nèi)容應(yīng)該能幫助你更快地發(fā)現(xiàn)問題。