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通过丰富的互动丰富用户体验是VR的关键

   日期:2021-03-20

VR软件给开发人员带来了许多新挑战。 在这些挑战中,丰富的交互是VR软件设计人员在创建游戏或常规应用程序时需要考虑的所有新要素的核心。


不足为奇的是,所有最畅销的VR游戏都有一些共同点:它们的交互非常优美,而且玩起来很有趣。 Job Simulator(2016)等游戏为现代VR互动铺平了道路,而Beat Saber(2019)向我们展示了简单但引人入胜的互动也可以击败这种媒体上的大型工作室作品。

尽管我的背景包括游戏开发,但我在职业生涯中的大部分时间都是在开发训练模拟器。目前,我正在企业VR市场上接受培训,如您所想,这里的现实交互是关键。

在开发特定的互动时,无论是用于游戏还是用于培训,我总是努力做到三件事:使其成为一种真正令人愉悦的体验,预见各种互动的“误用”,并加以完善,直到一切正常为止。

优质的VR互动是有效培训的关键,因为它们更具吸引力和真实性,并开发了新的神经通路,从而提供了学习和执行新任务的能力。他们的工作方式与优秀教授的娱乐课程相同,可保持您的参与度,促进新知识的吸收。不良的互动会导致挫败感并降低训练效果。

开发VR交互时的主要挑战是媒体固有地向用户提供的自由度。在传统的视频游戏中,我们使用动作按钮与世界互动。对象和上下文确定将要发生的事情。在VR中,我们改用自然手势。我们可以像现实生活中那样捡拾东西,操纵复杂的工具,可以用自己的双手扔东西。

这是我们设计和实现交互方式的一个巨大的范式转变,并带来了巨大的挑战,因为用户天生就好奇并且喜欢自由,尤其是在VR中。有些人会遵循应用程序的“预期”行为,但另一些人会因为好奇心而承担责任,并且不可避免地要测试摆在他们面前的世界的极限。通过预期用户与对象交互的创造性方式而使用户感到惊讶,这可以使体验更加令人愉悦,并增加在一个紧密结合的世界中(而不是脚本化的体验)的存在感。

在本文中,我将展示我开发的一些交互,并针对每种交互的设计方法提供一些想法。



我将从科幻实验室开始,该实验室是我们内部开发的沙箱的一部分,该沙箱用于创建和测试新的交互机制。

左侧的灯有3个手柄,可以用一只手或双手同时从内部或外部抓住。它通过悬挂在天花板上的IK机械臂连接到世界,从而将其移动范围限制到球体上,并为其放置在任何位置的能力提供了依据。

从我们所做的所有更改中,增加触觉并平滑灯的移动迄今为止对用户体验的影响最大。平滑过滤器传达了机械阻力的感觉(不可能轻易地将其移动),而增加触觉则使这种感觉倍增。看到机械臂在移动时如何跟随灯,以及在松开时如何保持一定的摆动也非常令人高兴。这些都是我们要添加的小东西,除了让用户感到高兴和参与之外,没有其他原因。

激光器具有不同的IK设置。我们尝试进行的实验之一是将关节与头部连接起来并赋予其两个旋转自由度的橡胶关节。我们从Lone Echo游戏中的化身腕部获得了灵感,并认为这是建模球形关节的一种很酷的方法。

如果表面暴露足够长的时间,则激光束的工作方式是从尖端投射光线,并创建一个模拟燃烧的多边形带。烟雾颗粒也有助于增加更多细节。


该剪辑展示了在相同科幻环境中的电池更换。 主要目的是研究具有不同约束的对象,这些对象需要正确操作才能完成任务。

第一步是打开门,而对象只能绕其轴旋转。 被固定在世界上在抓取动作中具有非常重要的后果:不是将对象捕捉到手中,而是将手捕捉到手柄上。

第二步稍微复杂一点,因为它涉及到用双手解锁将电池固定到位的机制。 如果您尝试先拉出电池而不先将其解锁,则如果拉开得太远,则手会保持手柄或卡回到其位置。

一旦锁打开,就可以取出电池,方法是限制位置,使其只能沿管子滑动直到松开为止。


在VR中重新创建钻探时的第一个挑战是确定启动钻探过程的必要条件。 毕竟,现实生活中没有物理阻力可以阻止某人将手穿过VR中的墙壁。

在此示例中,所需的条件是:

钻头必须能够穿透被压入的材料
钻头需要相对于表面以正确的角度定向。
用户按下扳机时,需要将钻头缓慢推向地面。
如果用户尝试在钻孔过程中以其他任何方式拉出工具,则钻头将保持在原位,并且如果将钻头移开太远,则手会突然弹回。

微妙的触觉在交互作用中起着重要作用,使诸如钻头旋转或介质的物理阻力之类的事情更加可信。


这是一个培训和评估应用程序,使用户可以在虚拟数据中心内操作网络设备。 一个非常有趣的功能是,所有元素都与在云中运行的实际Cisco设备实时同步,从而在虚拟世界和现实世界之间架起了一座桥梁。

具有挑战性的部分是正确安装电缆。 为了创建每条电缆,我们使用了带有蒙皮的网格,该网格具有22个刚体,这些刚体使用关节基元链接在一起。 物理驱动的对象始终是潜在的错误来源,这使我花费了大量时间来确保电缆不仅感觉逼真,而且可以很好地应对滥用行为。

由于许多互动元素彼此之间非常接近,因此微调许多其他细节(例如视觉提示,触觉反馈和平稳的抓取/释放过渡)也非常重要。 所有这些功能一起使用,可以将复杂的交互转变为自然的感觉。


此交互展示了培训课程的一部分,该课程要求用户扫描不同的元素以查找走私的物品。

绳索物理实现起来可能很棘手,如果让用户自由旋转,则在VR中更是如此。 该视频中的绳索是使用大约20条可以单独抓取的骨头建模的。 穿过手的较窄部分是通过抓住骨骼时缩放骨骼来模拟的,这会使网格沿该点收缩。 对于这种简单的操作,它提供了显着的视觉效果。

末端的轮胎使绳索难以移动,这增加了感知的重量。 为了模拟触觉反馈,我使用了轮胎本身的运动,发送的信号与轮胎的相对速度成正比,这种方法非常有效,尤其是在轮胎转悠时。

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