設計令人舒適的AR體驗

根據Hololens和Airkit的設計準則,再結合我自己的理解,歸納,總結,分享給大家,希望在這個全新的設計領域和大家一起學習和進步。

AR是Augumented reality的簡稱,與VR的區別是,AR是現實和虛擬疊加的一個世界,所以在很多文獻里,也用Mixed reality來表示。

需要了解的基礎視覺原理

  1. Accommodation:關于單眼球視物的原理。涉及到線性透視,閉合空間,精神模糊和物體能被看輕的距離


    Accommodation principle
  2. vergence:關于雙眼視物的原理。涉及到視覺定位,雙眼視差等。比如兩只眼球的收斂來指向同一個物體,如下圖

Two_Eye_Convergence.png

由于AR涉及到與虛擬與現實同在一個場景下,基本科學原理的掌握有助于我們在設計的時候,模擬自然界中物體和人的運作方式,從而帶給用戶更舒適的設計內容。

將應用的舒適度謹記于心

在人們看東西的時候,上面所提到的這兩個原理是同時工作的。相比起常規的UI界面,AR設計(VR也一樣)加入了Z軸,那么在顯示上就有了前后的區別,而我們的眼球會根據聚焦物體的距離進行調整,如果用戶需要聚焦的物體距離會不斷變化,那么這種自然調整就會產生混亂,導致使用起來不舒服或者視野模糊。

  1. 我們需要確定一個最佳的顯示區域(主要指Z軸距離)來集中需要聚焦或者交互的物體。

    不同設備的最優距離不一樣(取決于物體的大小,比如顯示屏幕)。Hololens的最佳顯示距離是2m,如果一個場景需要很多深度的物體構成(多半如此,這是引入Z軸后的優勢),那么盡量將需要聚焦或者交互(其他統統算作背景)的物體放在2m左右。

    鑒于應用場景的不同,Hololens把1.25m到5m都定為了它的最佳顯示距離,并且在85cm以內的距離不推薦顯示物體。可以參考用在所有的AR設計上。

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  2. 當某些設計無法保證顯示在最佳顯示區域(距離)

    可能有場景需要用戶聚焦或者交互的物體不能在1.25-2m的距離,比如用戶帶著AR眼鏡進行工業維修,虛擬內容提供輔助說明d額場景,那么可以有2點建議來盡量確保用戶的舒適度

    • 移動的物體比靜止的物體更容易產生不適。也就是說,看一個50cm遠的全息靜態圖像,要好過看一個在50cm遠的距離左右移動的全息圖像。
    • 在1m距離內的使用時間,不超過用戶整個使用時間的25%
  3. 盡量使用逼真的物體和不小于每秒60幀的渲染速率

    因為混合顯示的特點就是讓用戶和虛擬物體交流就像在真實世界中一樣,所以盡可能的貼近真實世界的表象是很重要的,保證虛擬物體的平滑運動。同時,需要保持全息圖像的穩定性,減少抖動和延遲的產生。

  1. 考慮自運動和用戶運動

    在AR設計中,空間大小的唯一限制是用戶使用應用時的物理空間,人們可能會在任何地方(包括不適合AR的地方)打開AR應用,將場景設計得能適應這種變化。

    • 如果你想允許用戶在虛擬環境中移動的距離比他們待的真實空間還要大,需要加入虛擬運動。
    • 確保虛擬運動附和真實運動的方式,并且循序漸進的給用戶適應過程。
    • 確保用戶能控制自身或者應用中的運動。
    • 人類對重力方向時很敏感的,盡量避免發起垂直方向的運動。
    • 確保運動時的安全性
  1. 盡量減少操作AR應用時產生的疲勞和緊張

    視覺方面,為了避免眼睛和頸部(頭戴式)的緊張,設計內容盡可能避免眼球和頸部的過度運動。

    • 避免注視方向向上移動10度以上(垂直)

    • 避免注視方向向下移動超過60度(垂直)

    • 避免脖子旋轉超過45度(水平)

Optimal_field_of_view.png

手勢方面,避免持續且重復的手勢輸入。無論是傳統的操作手勢和新的操作手勢,當用戶在體驗中一直使用一只手,或者長時間以某種姿勢使用設備的時候,肌肉疲勞度都會迅速增加。

其他需要注意的問題

  1. 在AR設計中,用戶其實就是照相機,所以請盡量使用整個屏幕來做設計。

    UserIsCamera.jpg

  2. 使用聲音和觸覺反饋來加強沉浸式體驗

  3. 要對可能產生沖突的手勢有所預期:比如兩個手指捏放的操作和兩個手指旋轉的操作很可能重疊。

  4. 與物體直接進行交互

    • 允許用戶直接與虛擬物體進行交互,且交互方式是他們在自然世界就熟悉的。
    • 我們熟悉的點擊交互是二維的,所以在交互的時候,適當做些限制會更利于體驗。比如只允許用戶進行一個角度上的的旋轉操作。
      限制交互
  5. 做好用戶引導:作為一種全新的體驗,需要做好對用戶的提示和引導。

    • 將提示融入內容中。
      提示融入
    • 如果必須使用文字內容,使用平易近人的語言而不是專業術語。

    • 如果AR體驗是普通應用中的一部分,對支持AR的部分做出提示。

    • 設計處理錯誤的機制:允許用戶重置,推薦合適的補救方法等。

新的挑戰

從現在開始,我們的設計內容將超越屏幕本身,它將會包括但不限于環境,空間以及地理位置。物理世界正在朝著數字世界轉化,而我們將做的,是對電腦,人類以及環境的整合體驗設計,這便是AR體驗所需要的設計內容!

參考資料

Accommodation

Vergence

https://developer.apple.com/ios/human-interface-guidelines/technologies/augmented-reality/

https://developer.microsoft.com/en-us/windows/mixed-reality/design

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