作者：谢郑凯,等
出版社：电子工业出版社
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设计未来：VR虚拟现实设计指南试读：
前言
2009年末，一部刷新全球影史票房纪录的电影诞生，它就是《阿凡达》。它不但引发了3D电影热潮，其实也描绘了人类未来世界的一种可能。因战斗而下身瘫痪的前海军战士杰克•萨利，通过一台高科技机器，将自己的意识传递到了另一个躯体上，他因此能跑、能跳，可以飞跃高空、穿越丛林，并成为了“纳美人”的一员，还在这个潘多拉星球上与纳美部落的公主娜蒂瑞坠入爱河。影片中的这段描绘，今天看来其实就是虚拟现实。人在原地，却可以去到不同的地方，看到不同的画面，体验不同的生活，还可以将自己换一种身份、变一种模样，在虚拟世界当中与其他人相知相遇。
那时，大家都认为这种上天下海，瞬间转移般的特异功能离我们的现实生活会很遥远。谁会想到4年后的一天，科技圈的一则重磅消息引起了人们的极大关注。那就是，Facebook以20亿美元收购沉浸式虚拟现实技术公司Oculus VR，并计划将其在游戏领域的优异表现运用到其他领域，包括教育、娱乐、工作，以及充满无限想象的社交和通信平台。突然间，《阿凡达》中的那种神奇穿越的功能似乎快要走进我们的生活当中。VR虚拟现实这个词也因此走入了人们的视野。随后，两个大厂商HTC、SONY也相继宣称将发布自家的VR设备，并都将发布日期定在2016年。2016年，也变成了VR时代的元年。
其实，VR的创想及研究早在20世纪60年代就已经开始。立体画面、头部追踪和虚拟互动等虚拟现实的特点也很早就实现了，但由于各种技术、体验及成本上的原因，市场化的推进常常昙花一现，不尽如人意。经历了半个多世纪的起起伏伏走到了今天。广阔的应用前景，使它又一次站到了世界科技关注圈中，刚过了元年的VR已经迈出了它坚实的步伐，也许这次会以一种革新之力彻底改变我们的生活。
作为设计师，我们当中有些人经历了桌面软件设计、网页端设计、移动端应用设计。而每一次科技的变革都会带来设计上、体验上的升级，同时造就一批优秀的产品经理、设计师。他们往往具有强烈的好奇心，敏锐的洞察力，乐于接受新鲜事物，喜欢尝试。不仅仅是体验科技带来的乐趣，更愿意给人们去创造这种乐趣。本书也是希望能为这一批人打开一扇窗户，通过了解VR的体验设计去构建与众不同的内容和环境。
本书将介绍VR的一些基本概念、设计工具与流程，了解不同的交互方式和设计规则，以及如何进行界面设计与构建环境，设计制作自己的VR应用等方面的知识。希望对本书的读者有所帮助，为改变我们的生活迈出一小步。
正如Facebook CEO扎克伯格所说：“我们坚信虚拟现实将以社交体验为基础，以全新的神奇方式连接人们。这是一个转折和创新的技术，可以让世界体验不可能，而且这只是开始。”
就让我们现在开始吧。序
2016年被业界称为“VR元年”，各种VR内容、应用以及装备在全球各领域如雨后春笋般成长起来。海量资本纷纷涌入，巨头们争先入场，创业者热情高涨。经过一年多的市场检验，受众们在尝试了黑科技带来的新鲜感之后，回归了理性，围绕VR的资本、模式等热潮相继退去。产业面临内容和硬件的困局，内容将决定中国VR未来的发展。
VR独特的体验颠覆许多传统行业是迟早的事，内容创作是决定成败的核心。中国VR内容创作者是市场倒逼出来的，也可以说是自学成才的，他们主要分为四大类人群：影视拍摄类、影视后期视效类、游戏开发类和硬件制造类。鉴于知识结构的问题，他们大多没有受过系统的VR创意设计制作的培训，出来的作品也就自然而然地有所欠缺，有所遗憾。所以我特别建议内容创作者能够横向拓展知识面，系统地掌握VR设计创作的流程和关键点，把技术和创意很好地融合在一起，只有这样才能创作出受众认同的作品。这就是我为什么要推荐这本书的原因。
这本书的编著者们是多年实践在第一线的开发者，也是佼佼者。他们结合各自在VR领域的体验，全面地介绍了VR内容创作从创意策划到制作的全流程和标准，包括团队开发管理的流程；用大量的实战案例帮助读者快速全面地了解VR创作的基本知识；对于VR创作的技术关键点Untiy3D软件的应用提供了众多参考。对于VR创作者来说，无论是刚刚入门者还是从业者这本书都很有学习和参考价值。
内容一定是推动VR商业模式的驱动力，期待能有伟大的VR作品诞生，那时才是VR产业的真正浪潮。江传荣上海市广播影视行业协会副会长上广协技术专业委员会主任推荐语
设计之美，在于挖掘并遵循事物的客观规律，顺其自然，因此自然而然；设计之美，在于符合人的认知感受，以感同身受之心追求以人为本；设计之美，亦在于挣脱藩篱不落窠臼的个性表达，用创新各美其美，美美与共。Kingyo（谢郑凯）和他的团队在崭新的虚拟现实领域不断摸索，栉风沐雨以启山林。他们的心得，也必将引领这个行业的从业者在追求美的道路上不懈努力，成就人间大美！——刘天成，清华大学中国产业发展研究中心VR与AI研究院秘书长，观界科技IDEALOEYE CEO
人人都说VR，但VR是什么很少有人能说清楚；VR设计人人想做，但很少有人能说清楚怎么去做。作为一个全新的设计门类，要把它说清楚是很难的。但是这本《设计未来：VR虚拟现实设计指南》从基础概念到工作流程，甚至项目管理，都有深入浅出的讲解，是从业者可以参考甚至遵循的完整VR设计方法论。在VR硬件已经遍地开花，但VR内容创作者急缺的当下，是一本“及时雨”般的好书。——梁耀明，站酷创始人/CEO
无法把握未来动态的设计师，将会快速被淘汰。如今的设计师面临的机遇与挑战并存，人工智能+VR的发展将在不久的将来对整体的设计师结构和设计生态产生重大的影响。我很佩服那些十年来一直走在设计前沿、紧紧抓住未来动态的设计师们。而我的老朋友、老会员Kingyo就是其中之一。看过本书，感叹他将一个新的设计领域揭开面纱，真实地摆放到每一位设计师的面前。书中有些内容似曾相识，像游戏设计方法、移动设备设计结构；有些内容却又不曾相识，如新的原型定义及设计、新的人机交互方式研究、新的视觉特效玩法，等等。同时这也是一本容易掌握的知识库，能够快速了解和掌握VR设计的基本方法和大框架。——董景博，UI中国创始人/CEO
这是一本进入VR的战前装备：从VR的基本概念、应用场景，到设计工具与方法论，像万花筒一样为读者展开一个科技变革下设计体验的新世界。——朱印，RIGO Design创始人，小米首席设计
还记得第一次用Google Tilt Brush进行创造时的惊喜——当色彩和笔触跳跃着在身边的空间中出现，形成一个个活生生的造型时，自己简直就像造世界的神。对我来说，VR是一项技术，更是一种思维方式——当人们发现可以用这样直接的方式体验世界，更可以设计、改变事物，甚至有容易的办法把这些创造变为现实时，那么会发生什么？创造力的爆发！本书细致介绍了VR设计的方方面面，帮你做好通向VR世界的准备！——吴卓浩，创新工场人工智能工程院副总裁，前Google中国用户体验团队负责人
虽然VR行业经历了从热门到泡沫到寒冬的跳水曲线，VR方向创业也处于动荡期，但我认为VR和AR依然是很吸引人的未来趋势，很有可能成为人类的最后一块屏幕。尽管VR的发展仍在早期阶段，随着技术的发展，在可以预见的几年内会迎来新的热潮。在这一大背景下，作者详细总结了自身的经验与方法，于是有了这本书，作为参考与借鉴，它对行业内外都是很有意义的。很多人对VR感兴趣，无奈没有机会参与到实际的产品设计过程之中，我相信这本书能够帮助这些朋友从更近的角度了解并学习VR。——滕磊，ARK创新咨询CEO1 打开VR世界的大门
人类从学会骑马到乘坐飞机，从发明望远镜到发射卫星上天，从制作传音筒到使用手机，都在不断地拓展着自身的能力。我们总希望跑得更快、看得更远。互联网及移动互联网让我们获取信息更加方便，人与人之间的距离变得更短。但拥有这些还不够，我们更希望哪一天具备瞬间转移的能力，上一秒我还坐在家里的沙发上，下一秒就躺在圣托里尼岛上的摇椅上，身旁躺着的就是自己仰慕已久的偶像。这是一种神奇的魔力，它叫 VR 虚拟现实，似乎离我们越来越近。来，让我们一起打开 VR 世界的大门，去看看这个奇异的世界。1.1 初识VR
你有没有想过，有一天突然惊醒，发现自己在高一的课堂上睡着了。现在经历的所有其实只是一场梦。阳光照得你脸皱成一团，你告诉同桌你做了一个好长的梦，同桌笑你白痴，让你好好听课。你发现，现世安稳，岁月静好，一切都充满着希望……
也许未来的某一天，这种有如梦境的体验，便可极度真实地发生在我们每一个人身上。2009 年上映的《未来战警》似乎已向我们描述了人类的未来。在科技高度发达的 22 世纪，现实中的人们只要在自己家里戴上一个眼罩，就可以操纵各自的仿生机器人。这些仿生机器人具有完美的容貌和身体，人们通过它去体验另一番生活。《未来战警》电影画面
除此以外，还有很多部电影也讲述了这种穿梭于现实和虚拟，来往于不同时空的故事，譬如我们所熟知的《黑客帝国》《创：战纪》等经典影片，虽然它们各自穿越的方式不同，但虚拟现实的概念都是相似的。当时观影的时候，我还觉得非常新奇和不可思议。现如今，虚拟现实却已逐渐走进我们的生活。人们通过佩戴虚拟现实眼镜来体验由计算机生成的可交互的具有很强沉浸感的三维虚拟世界，我们称为 VR（Virtual Reality）。
有人说，这就像我们睡觉时做梦一样，身体躺在床上，但灵魂已飞到另外的地方去了。然而，梦境并非能由我们控制，VR 产生的不同体验则可由我们选择。这种神奇的功能一度被人们认为是继个人电脑、互联网、手机移动互联网之后的技术革命。不过，它的确在改变着我们的工作和生活，并且正充满想象力地在各行各业开花结果。
VR 游戏
游戏是 VR 技术最先渗透的领域。因为游戏本来就是让玩家忘却现实，到游戏中的世界扮演另一种角色，去经历现实生活所不能带来的体验。譬如经典游戏《超级马里奥》，最早我们是用红白机配合手柄在电视上玩，这个以第三视角，在二维平面显示的游戏伴随了好多人的童年时光。后来，出现了 Wii 版的《超级马里奥》，虽然还是在电视上显示画面，但我们可以去控制它。现在，当我们戴上VR 眼镜再玩这款游戏时，我们真就变成了马里奥，完全沉浸在这 360°的采蘑菇的世界，并以我们自己的视角去闯关。
VR 旅游
当我们因为某些原因，不能去一些景点旅游时，戴上VR眼镜，它可以给我们一个说走就走的旅行。譬如你想去巴黎，只需手指轻轻一选，周围的景象便瞬间发生改变。你站在距离埃菲尔铁塔 50 米的大道上，两边是熙熙攘攘的人群。你回过头，有个吹口琴的外国小男孩正向你挥手打招呼，这一切看起来都很真实。VR旅游还可以带我们去参观海底沉船，各种各样的鱼从我们身边游过，还有巨大的鲸也近在咫尺，它还差点用尾巴扫到你。theBlu VR应用
VR 影院
现在很多人都喜欢去电影院看电影，不仅音效好，画面巨大，并且氛围好，无打断，观影者易于沉浸其中。VR 影院其实也具有这样的特点。戴上 VR眼镜，你发现坐在影院最好的位置，正面是硕大的电影屏幕，并且，还可以控制电影的快进回放。当你觉得在传统的影院观影没意思时，可以立马将场景摇身一变，坐在月球上看电影。要的就是这种感觉。
VR 实验
实验一般需要借助专门的器材，而且需要特定的场所。VR 可以打破这些限制，你可以在家里把燃烧的镁投入水中、用伏安法测电阻、模拟大气温室效应、组装一台电动汽车等，还可以尝试新奇的创作，在三维空间中立体绘画，充分释放自己的想象力和创造力。Tilt Brush VR 应用
VR 社交
你甚至还可以在 VR 里和朋友们一起打牌、看电影，一起去某个地方。纵使各自相隔千里，你一转头，他就在你的身边。说到这一幕，也许多年以后 VR 社交兴起，我们真的会沉溺在虚拟的世界当中，不可阻挡。
当然，除了以上列举的一些应用领域，VR 还在很多地方被用到。VR 看房，可以让我们在房屋还未建好时，就体验到它装修后的样子；VR 演唱会，可以让我们感觉亲临了现场，和明星靠得更近……各种各样的 VR 产品会逐步深入到我们生活里的各方面各领域。而作为设计师，VR 产品的内容及设计肯定是需要我们去了解的。所以，若你想拥抱这个变化，想赶在这股潮流普及大众市场之前了解并掌握VR 设计的方法及原则，那就让我们一起开启学习的旅程吧。1.2 VR 的前世今生
在 2014 年的时候，我问身边朋友 VR 是啥？几乎每个人都是一头雾水地看着我。而现在再问起这个问题时，他们绝大多数都能答得上来，还附带加上它和 AR、MR 的区别。确实，VR 从 2015 年开始变得火爆，曾一度占据各类新闻的头条，各种 VR 的奇、幻、炫的新闻层出不穷，似乎人类的未来就指望它了。虽然，这些报道加入了一些想象力，但却将 VR 的概念普及到了大众。其实，VR 并非是近两年才有的新奇玩意儿，早在20世纪五六十年代就已经有其雏形了。作为 VR设计师，我觉得有必要了解一下它的前世今生。
早在 1957 年，电影摄影师莫顿·海利希（Morton Heilig）发明了名为 Sensorama 的仿真模拟器。这款设备通过三面显示屏来实现空间感，从本质上来说 Sensorama 只是一款简单的 3D 显示工具，它不仅巨大笨拙，而且用户需要坐在椅子上将头探进设备内部，才能体验到三维空间感。但这已经为虚拟现实埋下了种子。Sensorama 仿真模拟器达摩克利斯之剑
1968 年，被誉为计算机图形学之父和虚拟现实之父的 Ivan Sutherland 设计了第一款头戴式显示器，并给它取了个很酷的名字“达摩克利斯之剑”。虽然它整个运行机器体量巨大，而且要连接特别多的外部配件，但它是公认的第一个 VR 原型设备。因为在当时它已经有了立体画面、头部追踪和虚拟互动等 VR 的特点。然而，由于概念过于超前，在当时连鼠标都还没被发明的年代，这台设备只能在实验室里沉寂。
20世纪 80 年代，计算机的各类设备有了较大的发展。在这一时期，VR 先行者 Jaron Lanier 创办了一家 VR 产品公司并推出了包括 VR 手套、 VR 头显、环绕音响系统、3D 引擎等价值 10 万美元的虚拟现实头盔。当然，其昂贵的价格，绝不会在市场普及和流行，但它是第一款真正投放到市场的商业产品。大众也因此逐渐接受了 “Virtual Reality” 这个词。
20世纪 90 年代，第一波的VR 热开始全球性蔓延。1992年，随着 VR 电影《剪草人》的上映，VR在当时的大众市场引发了一个小高潮，并且这其后的多部电影都或多或少地出现了 VR 的概念。其中，最负盛名的要数《黑客帝国》。在这段时期，不少科技公司也在大力布局 VR。其中，任天堂在 1995年推出了当时最知名的游戏外设设备之一 Virtual Boy。这款革命性的产品，由于产业链不完备，技术也不成熟，并未得到消费者的认可。仅仅在市场上生存了六个月就销声匿迹，VR 游戏的首次尝试也就随之烟消云散。但这一代 VR 的尝试，为之后 VR 的积累和扩展打下了坚实的基础。与此同时，虚拟现实在全世界得到进一步的推广，并大大丰富了虚拟现实领域的技术理论。
到了 21 世纪，继电脑之后的屏幕革命快速发展，智能手机和平板电脑迎来爆发，VR 也淡出了人们的视线，仿佛被人遗忘。尽管在市场上的尝试不乐观，但科技圈从未停止在 VR 领域的研究。科学界与学术界对其越来越重视，虚拟现实反倒在军事、工业、医疗等行业领域有了深入的研究和应用。大众消费市场一直没有公司敢轻易推出产品去尝试。任天堂出品的 Virtual Boy上众筹的 Oculus Rift
直到 2012 年 Kickstarter 的众筹模式成就了 Palmer Luckey 和他的 VR 产品 Oculus Rft。而真正又让 VR 回到公众视野的事件则是 Oculus 在 2014 年被互联网巨头 Facebook 以 20 亿美金收购，该事件强烈刺激了科技圈和资本市场，沉寂了那么多年的虚拟现实，似乎又被点燃。各大公司纷纷开始推出自己的 VR 产品，谷歌在同一年的 I/O 发布会上放出了廉价的 VR 产品 Cardboard，三星也推出了结合自家手机的 Gear VR，HTC 联合 Valve 推出连接 PC 的 Vive，索尼也不甘示弱地推出结合PS4 游戏主机的 PS VR等。消费级的 VR 开始大量涌现，各产品间的价格差异也十分明显。如今，可以在淘宝上买到几十块钱的手机盒子版的 VR，也可以买到配置下来上万元的连接 PC 主机的 VR。2016 年也一度被业界公认为虚拟现实的元年。也有人将这个时期的 VR 产品，比作 2007 年时的iPhone。虽然目前 VR 还不够大众化，还存在清晰度差、交互设备不统一、容易导致眩晕等诸多问题，但它已然成了未来科技发展的趋势。
在未来 5 年的时间，VR 会达到什么样的程度呢？Oculus 首席科学家 Abrash 做出了这样的预测：
·单眼 4K分辨率
·140 °视场角
·两倍的 PPD（每度像素密度）
·可变聚焦、眼球跟踪与渲染
·HRTF 头部追踪立体音效
·手势识别作为轻度交互
·通过头显上的相机将真实环境融合进虚拟世界
·采集脸部和全身姿态，实现更完美的虚拟 Avatar
其实，前述的一些预测成都虚拟世界这家公司已经实现，所以，或许用不了 5 年时间。当我们实现以上所有的预测，虚拟现实可能就真正进入到我们的生活当中，成为像手机一样的不可或缺的生活物品。当专业领域和消费市场对虚拟现实的关注与认可不断提升时，科技的发展有着超乎我们想象的速度。前段时间媒体报道了一项新科技，国立新加坡大学用数字模拟器将屏幕中的食物和饮料的味道传递到你的舌尖。这一技术可运用到虚拟现实当中，来模拟味觉信息。也许在未来 30 年的时间，虚拟现实就可完美模拟出人的视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。那时，《黑客帝国》的场景就在真实世界产生了。
回顾科技革命的发展历程，个人计算机从原型到大众普及用了几十年时间；互联网连接全世界用了十几年的时间；而智能手机和移动互联网，则只用了短短不到十年的时间，就占据了人们生活的方方面面。回过头来看，VR 在长达半个多世纪的时间里，经历了多次的起起伏伏。2016 年又再一次开启了它的元年，这一次人们似乎对它寄予了厚望。VR 会成为下一次科技革命的浪潮吗？我们拭目以待。2 UX设计师的VR生存秘籍
如果说 VR 设计是一种新奇的魔法，我们可以使用它来构建奇异世界。那么在这之前，我们需要先学好它的心法秘籍，才能发挥好它的魔力。VR 的世界没有边界，设计思维和方法都是不同于其他设计的，从制作流程到工具使用，从二维平面到三维空间，从交互形态到视觉表达，从动态效果到音频输出，它都会有自己特殊的要求。 设计师如何快速地转型做 VR 设计？怎样设计才能符合我们的人体感观？如何操作才能创造更好的虚拟体验？在这一章我们都会与各位分享这些心法秘籍。2.1 VR的设计工具“工欲善其事，必先利其器”。熟练掌握多样的设计工具，能帮助设计师更好地表达自己的设计想法。在 VR 这个新兴的领域，更是如此，这对设计师需要掌握的设计工具提出了更高的要求。不仅会涉及二维的工具，还会有三维的，乃至渲染引擎方面，根据不同的设计角色，要求熟练掌握其中一二。下面我们根据 VR 设计中会用到的工具做一下简单介绍。
纸和笔
纸、笔是最基础、最灵活的设计工具。在设计之初，我们常常用其来梳理设计思路，获取瞬间灵感，尝试快速原型。这其中包括了头脑风暴、功能点延展、交互流程、页面布局等重要的前期探索阶段。这种低成本的设计工具普遍用于各类二维的设计探索中，但在 VR 设计领域，除了二维信息架构的表达外，还有三维场景世界的呈现。在传统的二维画面中，元素间的纵深、距离、层次关系很难表示。因此，在进行三维原型的尝试时，可以通过纸和笔进行更具象情景化的设计。将设计元素画在便签纸上，再将这些便签纸摆放在真实的场景之中，调节它们之间的位置、高度、距离和观察者视距等信息来快速模拟 VR 中的互动元素，方便团队成员一起讨论，发现其中问题，并拓展新的设计思路。
Axure/Sketch
在完成了纸和笔的前期探索后，我们有了大致的设计思路和方向，交互设计师开始规范化交互流程设计，我们一般会使用 Axure 这种普罗大众型的快速原型设计工具，其可视化的工作环境能快速创建线框图和简单的动态交互。然而，Axure 更适合网站和移动端的原型设计，并非真正适合于 VR 端，不过，它依然可提供早期的流程设计。除了 Axure，后起之秀 Sketch，凭借简单轻量的功能、丰富的可扩展性迅速俘获大量设计师的芳心，它已然成为网站和移动端视觉设计的生力军。Sketch 除了在视觉设计上的优秀表现外，它还可以用于前期的交互设计。值得一提的是一款叫 Sketch-to-VR 的插件，通过它，可以将界面层与全景背景图结合设计，并将生成的文件在 Web 中预览。
Photoshop/Illustrator
在进行二维的界面元素设计和绘制三维贴图时，我们还是需要请出平面设计工具界的大佬，Photoshop（简称PS）和 Illustrator（简称AI）双雄。虽说 PS 现在已变得非常臃肿，而且它的很多功能在设计界面时都用不到，但凭借跨平台的通用性、团队的协作，以及和 Adobe 自家其他软件的默契配合，它依然是我们设计界面和场景角色原画时的主流工具。AI 则主要用来创建矢量的设计元素，为 PS 和 C4D 提供素材资源。
After Effects
AE （After Effects的简称）本来是一款影视后期合成软件，但凭借其非凡的视特效处理功能、丰富强大的效果插件，近年来成为设计师制作 UI 动效的主流工具。在 VR 设计中，AE 也用于界面元素动效的制作，方便将设计效果演示给开发工程师看。另外，AE 也承担了部分 VR 场景特效的工作。
C4D/3d Max/Maya
C4D 是 Cinema 4D 的简称，它是由德国 Maxon Computer 研发的 3D 绘图软件，凭借其超高的运算速度和强大的渲染性能，成为电影、电视包装的主流软件。同时，C4D 和 AE 两款软件之间有很强的兼容性，使二维到三维的动效设计制作表现十分出色。而且，C4D 简单易上手，现已成为很多 UX设计师的首选三维制作工具。
比起 C4D，还有另外两款大名鼎鼎的三维软件，就是 3d Max 和 Maya, 两大软件现在虽属同一公司，但是有不同的侧重。3d Max 适合做建筑设计模型、简单的游戏和立体动画等；Maya 主要针对3D影视特效和大型游戏。在 VR 设计中，它们主要用于构建三维场景和角色动画。作为设计师，能掌握其中之一，就已经不错了。
Unity3D/Unreal
Unity3D 是一个多平台的综合型游戏开发工具、专业的游戏引擎，轻量易上手，支持所有的主流 3D格式，许多经典的网页游戏、手机游戏都是由 Unity3D 开发的。
在 VR 领域，Unity3D 自然成为首选设计开发工具，它是虚拟现实设计中的最后一道工具。另一个强大的主流游戏引擎，叫 Unreal，它的巨大优势在于图形表现力，无论是地形、粒子、后期处理效果还是光影等都领先于对手，比 Unity3D 有更出色的画面表现。但相对学习难度大，开发成本高。对于 UX 设计师来说，需要掌握它的基础知识，学会使用它来创建低保真模型，并导出到 VR 眼镜中查看效果。在 VR 设计团队中，有一个引擎渲染师的角色，主要就是使用这类工具进行设计还原及优化性能。后面的章节我们会做相应介绍。2.2 设计流程的变化
进入到 VR 的大门，除了要更新自己手里的设计工具外，还要了解设计角色和开发流程的变化。
以往我们在做品牌、电商、广告等设计的时候，基本上只需视觉设计师即可；当我们做 Web 或移动产品类设计时，需要用户研究员、交互设计师和视觉设计师角色的介入。设计开发流程比单纯的平面设计变得更长。
VR 的设计，伴随着设计维度的提升、新使用设备的出现，设计标准和开发流程也有了新的变化。先让我们看看 UX 设计中常见的角色。
用户研究
用户研究在 VR 中扮演了一个导航者的角色。目标用户是谁，他们真正需要什么，哪些点可以改善体验等问题，都需要用户研究员通过用户的语言、行为去了解用户内心最深层的需求。研究方法也是我们平常会使用到的问卷法、可用性测试、焦点小组等。只不过，面对 VR 这个全新的设计领域，用户研究员需要解决新的问题。比如，如何邀请 VR 用户、如何记录测试过程等。该角色存在于产品生命周期的全阶段，通过不断校准方向以保证产品在正确的道路上。但目前很多 VR 相关的产品公司并没有配备用户研究员，其职责往往是由产品经理担任。
交互设计师
交互设计师是用户行为的制定者，在 VR 中显得尤其重要，因为输入输出设备改变了，而且目前还没有一套统一的交互标准。这就要求该角色除了要掌握通用型的交互性原则外，还要了解不同硬件外设和全景画面对用户操作的影响。同时，设计师需要通过新的交互工具进行快速的原型尝试，论证不同的方案对用户操作结果的影响。在目前 VR 百家争鸣，行业规范未形成，输入设备多样化的时候，也是极易在该领域产生创新的时候。
GUI 设计师
GUI 图形设计在 VR 中要面临的首要问题便是 2D 化向 3D 化的转变。这并不是说界面设计非得变成3D 的，而是需要更加重视在 3D 世界中界面的层次化体现。用户视觉如何有效引导？文字在 Z 轴空间上的位置如何？传统的控件设计是否还有效？色彩应该如何把控才不刺眼等问题，都是需要 GUI设计师去考虑的。另外，还得注重界面元素和场景之间的匹配程度。我们在做 Web 端和移动端的 UI设计时，会有意根据前景来设计背景。在 VR 的 360 °场景中，前景界面元素放在哪儿，如何设计才会和背景融合，在设计之初都得考虑清楚。
动效/特效设计师
动效/特效设计师是系统的舞者，往往让整个系统设计变得真实，也能起到画龙点睛的作用。在 VR设计中，动效设计师需要完成两个主要方面的工作。一是设计 UI 界面中各元素的出入转场、把控元素的过程节奏。讲求的是效率与平滑。二是设计场景动效，即在虚拟的三维场景中添加适当的动效效果。讲求的是拟真和氛围。比如，壁炉中燃烧的火、天上飘动的云彩、远处一泻直下的瀑布等，要是这些都是静态的，就很难有沉浸感了。
除了以上我们在其他平台的设计中都会出现的角色外，在 VR 的设计中还有以下角色诞生。
原画师
原画师是 VR 虚拟世界的布景师，用户出现在什么地方，将会看到些什么景物，都是由场景原画师事先设计出来的。他们一般具有不同风格的把控能力，可以是极度写实的，也可以是超级科幻的。若VR 里涉及人物或其他动态的角色，那么还需要引入角色原画师。他们的工作也往往是视觉设计的首要工序。通常，他们和 GUI 设计师共同呈现了用户在 VR 中所看到的景象。
3D 造型师
3D 造型师是虚拟世界中的建筑师。在原画师画好场景或角色后，会将设计定稿交给 3D 造型师。3D造型师根据原画稿，在三维软件中建立基础模型和绘制贴图。除了对原画设计进行还原外，在这一环节还会修正原画里的一些透视错误，以及感受在 VR 眼镜里的空间大小。
3D 动作师
UI 界面和场景的动效由动效/特效设计师负责。那么，场景中出现的三维角色、机械模型的动作，就该由 3D 动作师出手了。他们对三维角色，比如，人物、猫啊、狗啊……进行骨骼绑定，将造型师给过来的角色模型赋予动态化。这样原本静止不动的角色，突然就栩栩如生了，会为整个虚拟世界增添很多的生趣。他们也是这些角色的魔术师。
引擎渲染师
3D 造型师或动作师会将做好的 3D 模型，输出给引擎渲染的美术师。目前做 VR 的主流引擎是Unreal 和 Unity。渲染师的工作就是把 3D 模型放在 Unreal 或 Unity 中，再按照 2D 原画稿进行打光调色，修改材质，渲染烘焙。简单地说，他们就是整合前面各流程输出的资源，并将它们打扮得漂漂亮亮的，要准备出门见人了。因此，他们是 VR 世界里的装扮师，也是场景成品的最后一道工序。除此之外，还要考虑资源的优化，拿捏美术品质与性能消耗的平衡。
音效设计师
音效设计师在 VR设计中是个非常特别的角色，在以前的 UX 设计中，很少会考虑到音效。但在 VR的世界里，为了让用户感受虚拟世界中的真实，除了视觉感受外，声音也是很重要的一点。音效设计师需要根据场景情况来设计与之相匹配的声音。随着音效技术的逐渐提升，设计 3D 音效也将会把VR 体验提升一个台阶。
VR 的发展就是要将真实生活带入到虚拟世界，或许，未来除了视觉、听觉两个维度的角色外，还会出现气味调配师、触觉反馈师等。到那时，才是真假难辨了，哈哈～
按项目流程的推进时间，可用以下图表示。2.3 你所需要知道的 VR 交互方式
交互设计发展史上的每一个重要里程碑，都源自技术和人性的碰撞。从最初的纸带打孔，发展到键盘输入、鼠标输入，再到现在的触摸操作、语音识别，以及已经到来的 3D 手势、眼动识别，未来还会实现脑波控制、意念识别等。每一次的技术革新及产品升级，都会带来重大的人机交互方式变化。从其发展来看，最核心的是要符合人体的自然动作，让人们以最舒适的方式获取信息。
在 PC 时代和移动互联网时代，人们分别通过鼠标和触摸操作与数字信息进行互动。这些被用户完全习惯了的交互模式在 VR 领域突然变得行不通了，他们需要学习新的操作方式，才能徜徉在缤纷多彩的 VR 世界里。在这个世界里，交互方式变得更加多样化，而且会直接影响你的设计。作为 VR 的设计者，你需要知道目前市场上几种不同的 VR 设备的交互方式，来帮助你更好地去设计应用。
定时锚点
定时锚点，是 VR 里最简单、最基础的交互形式。当用户戴上 VR 头显，在眼睛的正前方会出现一个锚点，也称注视点，它会跟随用户头部同步移动。相当于用户有了一个在屏幕上的鼠标点，想选择或点击哪块信息，就将锚点移动到哪儿。当锚点停留在某个可点击区域时，会出现倒计时提示，2～3秒钟过后，则激发点击操作。这又称为凝视操作。
这种交互方式最早出现在 Google Cardboard 及其衍生的插手机的 VR 头显上，适用于非常简单、轻量的交互操作。虽然完全不需要用到手，只需通过头部的移动就能进行信息交互。但其局限性也是显而易见的，切换应用还需要取出手机，选择好，再插入使用。交互效率很低，产品体验差。定时锚点纸盒版的 Google Cardboard
锚点+触摸板
在更高级一点的移动 VR 设备上，如三星 Gear VR，加上了 Touchpad 触控板和返回按键。Touchpad 具有三个功能：滑动、短按、长按。用户可通过触控板四个方向上的滑动进行菜单的选择、翻页等操作；短按如同鼠标左键，具有“确定”或“执行”的功能，在一些 VR 游戏里用来进行“拾取”“射击”等操作；长按一般较少使用，只是在一些 VR 游戏里表示“走动”“奔跑”等操作。
短按返回键，可返回到上一级界面，而长按则可呼出系统菜单，进行全局亮度、对比度等的调节操作。
触摸板结合锚点的交互方式，使得输入方式变得丰富，交互效率也提高了。用户可顺利完成目前大多数基础体验化内容的操作，如观看 VR 视频及简单互动的小游戏。但 Touchpad 触控板和返回按键都是在头显上的，当你戴上头显时，是看不到这些键的。这就需要用户进行盲操，蒙上你的双眼，让你去摸头上的按钮，会是怎样的一种体验。另外，用户还需要抬起手操作，这使得整个交互行为变得不自然，操作成本变高。锚点和触摸板
蓝牙手柄
VR 头显都具备蓝牙连接功能，通过外置手柄，如 xbox 手柄等蓝牙设备进行交互操作。这类交互方式的优势在于手柄操作是我们比较熟悉的操作方式，即使在盲操时，也能够准确地控制按键。另外，也将需要抬手的操作变为只需动手指的操作，动作幅度变小，这意味着使用时间和舒适度也会增加。
然而，目前这类外接蓝牙手柄主要是为游戏设计的，并非针对 VR 设备。所以这个临时客串一下的外设，还是会有一些不尽如人意的地方。比如，按键过多，其实在 VR 里很多键都用不到；不适合抓取的操作，特别是在追求沉浸感的虚拟世界里，想玩一下挥动球拍打羽毛球之类的游戏，结果只能是动动手指，也太不够真实了。
Daydream式手柄
针对以上几种简单但又比较局限的交互方式，Google 看不下去了，在今年的 I/O 大会上发布了自家VR 系统 Daydream 的控制器。该控制器含有IMU（加速度计、陀螺仪和地磁计传感器），能够姿态识别。其实，云鼠以及我们用的手机都具有这些传感器，完全可以通过手机来遥控操作，只是Daydream 手柄是完全针对 VR 产品的。它带有触控板、APP 和 Home 按键，控制器侧面还有两个音量键。这样一来，交互方式变得更多样。可实现我们生活中的一些常见的摇晃、推动、翻转、击打、投掷等动作的模拟。xbox蓝牙手柄Daydream 手柄
Daydream 手柄将原本需要旋转脖子的交互操作转移到手腕上了，交互过程也变得更轻松自然。这将会成为移动端 VR 产品标配的一种交互设备。但由于这类设备只能够姿态识别，仅具有三自由度的信息，在整体的交互体验上会逊于位置跟踪、空间定位的设备。
空间定位、位置追踪
接主机类的高端 VR 头显，如 HTC vive，除了有专门的手柄控制器外，还配备了 Lighthouse 位置追踪系统，能够捕捉用户在一定范围内的空间自由运动，这极大提高了 VR 的沉浸感。
用户与 VR 世界的互动方式越发接近于现实世界当中的行为模式。不再像之前只能固定在某一点环顾四周了。譬如一美女站在你面前，以前你只能看着她，或用杆子戳她。但有了空间定位交互，你可以走到她跟前，撩动她的头发。是不是想想都很过瘾，嘿嘿～空间定位系统
目前的位置追踪是需要结合手柄控制器的，国外三大厂商的控制器都有自己的交互方式。虽然没有统一的标准，但都是尽可能模拟人类手部的操作。空间定位技术的引入，让交互变得更自然，内容设计的可能性也变得异常丰富。有缺憾的地方在于价格可普及的追踪系统，空间定位的范围还不是很大。而且手柄按键的交互也需要学习，不能很真实自由地还原双手的功能，并且需双手持续握住手柄，对于长时间使用也是一种挑战。
当然，除了空间定位能解决走动的问题以外，还有一些特别的交互设备，如 VR 万向跑步机也可以提供在 VR 场景中走动的问题，并且将实际有限的空间变得无限大，可以很轻易地实现跑动型的应用场景。
语音控制、3D手势、动作捕捉
语音控制的交互方式也是一种自然和机器互动的形态。微软、谷歌、苹果等科技巨头都有推出自己的语音识别系统，并且也整合到了各家的移动 OS 上。但由于识别成功率、使用观念和对象模拟等问题，一直没有成为主流的交互方式。然而，当 VR 逐渐进入到大众生活中，人们在 VR 世界就可能遇到与虚拟人物的交流，这时语音控制就会变得更自然和便捷。
除了语音控制、3D 手势与动作捕捉外，也将会逐渐进入到 VR 的交互体系当中。不需要任何手持的设备，赤手空拳做一些手势就能与虚拟世界互动，想想就让人激动。当然，前提是你得记住几种操作手势。
微软的 MR 产品 Hololens 已经达到了这样的程度，只不过目前仅限于固定的几种手势，结合语音控制。VR的交互设计模式显然取决于你所选定的系统平台及相应的输入设备类型。2.4 建立故事板和角色模型
VR 的体验，其实就是让用户仿佛置身于另一个真实世界。当用户戴上眼镜的那一刻，周围的环境就发生了变化。如何帮助用户快速自然地完成这种角色的切换，以及引导用户如何进行后续的操作在VR 体验上变得极其重要。
我们在设计 VR 之初，就需要搞清楚，这是给什么样的用户设计的，他们出现在什么样的世界里，周围的环境是怎样的，他们在这样的环境下需要干什么。这一连串的问题都会让你的设计更聚焦和具有方向性。那如何更好地解答这些问题呢？
建立设计故事板，是我们梳理设计脉络的常用方法，最早是用在电影的故事分镜当中，后引入到用户体验设计，如今在 VR 中也更加适用。它可以让整个团队全面理解用户和产品之间的交互关系。根据前期的用户研究以及产品定位，可以基本确定用户群体，并在这个用户群体当中勾画出一个典型的用户角色。这个角色就是 VR 中的主人翁，他有特定的身份，甚至有性别、身高等信息。他被明确地定位在某个时空，并被赋予一些特殊的使命。这就如同玩游戏一般，很多游戏会在一开始就交代游戏的一些背景或线索，让玩家能够快速融入到游戏当中。VR 的设计，也要交代这样的故事情节，结合功能点的故事，帮助设计者观察全局，同时以主人翁的视角审视每个场景与过程的匹配度。
不同的故事会让用户有不同的感受。用户可以是古代的皇帝，或是魔幻世界中的侠士，抑或是现实中住豪宅的土豪。不同的角色，对应的场景、世界观都不同。我们可以将故事定位在未来，主人翁叫Jeff，是银河舰队 X 号太空船的舰长，这艘科技发达的太空船正驶向遥远的外太空，去探索新的未知星球。太空船配备了娱乐、导航等先进的信息系统。
有了这个简单的故事板后，设计方向也就有了。场景设计得具有未来感。科幻建筑、银河星系、自动机甲、流线炫光等元素就成为场景设计的重点。UI 风格也很自然定位在 FUI 风格上，全息影像、炫酷动效、交互操作也有其特别之处。让用户感觉自己如同科幻电影中的主人翁一样，操控着这艘为他打造的高科技未来飞船。一旦有了这样的故事定义，各角色在设计过程中，就有了总体的主线，不会偏离很多。事件、行为是具体的人和系统的交互行为，它将人、物和环境结合起来，构成了整个故事的内容。ADR1FT VR 应用
在这个 VR 故事板中，还有一个特殊的属性需要确定，即角色模型。在 VR 里一般会分为角色固定模型和角色移动模型，若按视角来划分，可分为第一人称和第三人称。
角色固定，是指虚拟世界中的角色不会随着用户在真实世界中移动而移动。角色固定模型一般是配合第一人称视角。比如目前 VR 里常见的应用——影院观影。用户被固定在影院虚拟椅子上，可以环顾四周，但却不能移动自己去到另外的地方。另外一种情况，设计师预先就设计好了几个位置，比如影院的第一排、最后一排等，用户可通过与硬件的交互瞬间转移到这些不同的位置，周围环境则发生了变化，但本身的角色还是被固定的。角色固定模型适用于交互外设简单、场景制作快速的情况。但沉浸感会显得差一些，毕竟不能移动，总会感觉自己被束缚。Gear VR 影院
角色移动的灵活性就大了许多，可根据用户在真实世界中的移动或通过对外设的操作而移动。第三人称的角色移动，一般通过手柄来操控这个角色，用户视角一直追随着这个角色，这就和我们平时玩的PS 游戏一样了。Astronaut VR 应用
而第一人称的角色移动则具有更强的沉浸感，因为用户即为虚拟世界中的主角。你在真实世界中的走动、跳跃、下蹲等动作，也将完整地被映射到虚拟的世界中。比如《THE CLIMB》这款应用，会让用户有极强的代入感。第一人称视角的角色移动一般都需要空间定位这方面的外设，同时，场景的制作也必须是三维模型，而不能仅是天空盒子，制作周期也会变得更长。THE CLIMB VR 应用
使用哪种角色模型，是需要根据故事板以及外部设备来决定的。这些点搞清楚了，我们就可以开始下一阶段的学习了。2.5 让内容在舒适的可视区
我们在进行 PC 端的 UI 设计时，不难把控设计内容的宽度、文字大小、排版布局等页面元素，而当我们去做移动端的设计时，就很容易出现文字太小看不清、点击区域太小不易操作等排版布局的问题。为什么呢？因为我们做设计一般用的是 PC 设备，所以做 PC 端的设计时，所做即所见，所见即所得。而到了移动端，设备的分辨率、屏幕尺寸等硬件参数都发生了变化，在 PC 端输出的设计到移动设备上往往就容易出问题。所以，针对不同的输入输出设备，我们都需要调整界面设计，让其更易被使用。VR 设计同样也会遇到这个问题，要创建高品质的设计，保证页面元素排版的合理性及易用性，首先需要搞清楚用户的可视区（视觉范围），以及如何在舒适可视区内组织内容。舒适的可视区主要由三个因素决定，一是眼睛可视角度，二是脖子转动角度，三是物件的距离。
眼睛可视角度
眼睛可视角度也称为视场角 （Field angle, FOV），当我们在不转动头部的情况下，仅转动眼球所能察觉到的整个视野范围所构成的角度值。人类正常的单眼视场角度约为向上 50°，向下 70 °，向外100°。其中左右眼的视觉范围有大部分是重叠的，具有立体感的左右主视野约为 100 °~ 120°，上下约为 55 °。重叠的双眼视觉使我们察觉物件的深度、物件与物件的距离。在垂直方向上，站立时视线会低于水平 10 °；坐着时低于水平 15 °。在 VR 中，人眼能看到画面的角度越大，即视场越大，沉浸感则越强。视场大小在用户体验上的差别就如同你在手机上看电影和在 IMAX 厅看电影的差别。影响视场大小的因素很多，如屏幕尺寸、光学技术等。一般来说，VR 头显的视场角通常指水平视场角 FOV， 若它能达到 120 °，就会具有较好的沉浸感，不至于像是在看手机屏幕。有了大视场，才有了真实的虚拟体验基础。视场角
另外，在人类视野中央有个很小的区域，叫中央凹。这里分布着大量的视锥细胞，比分布在视网膜边缘的细胞紧密得多。这种结构让人眼的空间分辨率从中央向边缘锐减。这就导致我们眼角余光看到的东西不是那么清晰。可以快速简单测试一下，眼睛聚集于你的手掌，你能轻松地看清手掌上的纹路。当手掌逐渐移向视觉边缘时，纹路会越来越模糊不清。视网膜边缘不利于信息的阅读，它只是提供一个视觉线索，牵引脖子的转动。
脖子转动度
人类颈部由7个关节所组成，因此能做出比较灵活的动作。一般来说，我们的头部在垂直方向上，最大可向上转动 60 °，向下转动 40 °。其中，头部舒适转动角度为向上 20 °，向下 12 °。 在水平角度上，我们头部最大转动角度为左右 55 °，若超过此角度，可能会造成颈部的不舒适感甚至是严重的肌肉扭伤。这其中，舒适的转动角度约为左右 30°。头部转动角度
物件距离
物件距离指眼睛离物件的距离，在 Unity3D 中则是摄像机和物件的距离，也称为视距。它是三维世界中 Z 轴方向，决定了用户观察物体的远近大小以及三维效果。三星之前出了一份研究报告称，若视距超过 20m，就几乎没有三维效果了；当它小于 0.5m 的时候，双眼长时间观看会非常吃力。
如果我们将主视野中的内容按前景、中景和远景做一个细分，通过实际的测试，大致可以得到一个这样的范围：
· 前景，放置 UI 界面，内容的视距在 2～6m 之间是比较适合的。视距越远，界面上的文字信息不易被看清，同时立体感也会逐渐减弱。
· 中景，放置具体的场景信息，若是一个宽敞的别墅，那么中景的场景信息则是沙发、落地灯等物件。中景的视距可选择6～20m。距离越大，给用户的空间感也会越大。这个距离既不会干扰到前景主要的交互区，也会让用户觉得是在一个舒适的空间内。
· 远景，放置天空盒子，如远山、星空等，视距在 20m 到更远。主要起到烘托场景的作用，可以虚无缥缈一些。
综合以上几点，我们可以得到用户视野的一个范围。在设计之初，即可将不同的内容规划在相应的区域中。三维效果与距离的关系视野区域图
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