基于虛擬現實技術的軟件界面設計與研究

呂靜

（安徽工業大學，安徽 馬鞍山 243002）

基于虛擬現實技術的軟件界面設計與研究

呂靜

（安徽工業大學，安徽 馬鞍山 243002）

虛擬現實技術（Virtual Reality），是依賴于計算機仿真系統，利用計算機產生的模擬環境及多源信息相互融合的三維動態系統，并使參與者沉浸其中的新型系統科學技術.體驗者需要借助操作界面這一載體進行各項系統操作，因而界面設計（User Interface Design）成為了衡量整個技術是否成熟的重要標志.本文將基于虛擬現實技術的軟件界面設計演變歷史及其應用進行研究，分析已有的虛擬現實界面設計.通過對其人機交互、操作邏輯、界面美觀的整體設計進行分析，總結虛擬現實軟件界面設計的原理和特點，發掘其創意的思路和具體應用方法.為現代虛擬現實技術下的軟件界面設計提供理論指導作用，具有很大的現實意義.

虛擬現實；人機交互；界面設計

從1963年虛擬現實技術（VirtualReality）的構想產生至今，這項技術已經由理論構想階段發展到了推廣普及階段.虛擬現實正在逐步的形成產業化，一大批周邊產品更是層出不窮.虛擬現實技術相關產品已經擁有大量用戶，這一龐大的粉絲群中年輕人占據相當大的比例.在智能手機和其它穿戴設備的大范圍普及中，人們對于技術有著近乎嚴苛的要求——更關注這項技術的實際體驗.然而，虛擬現實技術的應用仍處于一個萌芽和起步階段，關鍵性技術的應用范圍相對較小.在具體操作中，虛擬現實技術依然存在著諸多的缺陷與漏洞，特別是在界面操作上.作為聯系客戶與虛擬現實設備之間的紐帶，界面操作的便利性與科學性有待提高.延續傳統交互設計風格的二維化軟件界面設計，在三維動態系統下普遍存在，是基于虛擬現實技術的產品在發展中不可回避和急需解決的難題.

1 虛擬現實技術和軟件界面設計的內涵

1.1 界面設計的概念

虛擬現實技術（VirtualReality）的實現依賴于計算機仿真系統，其能夠利用計算機產生出一種模擬環境下，多源信息相互融合的三維動態系統，并使得參與到其中的用戶沉浸在這種虛擬的環境之中.

界面設計英文名稱為User Interface Design（簡稱UI），其是指：對軟件的人機交互、操作邏輯、界面美觀的整體設計.界面設計又分為機械界面設計和軟件界面設計.

對于虛擬現實技術的軟件界面設計系統研究即設計原理的研究，包括人機交互的研究，可操作性邏輯研究和軟件界面視覺傳達設計研究.以基于虛擬現實技術的產品軟件界面設計為直接研究對象，分析其虛擬現實界面設計的演變歷史及應用，總結虛擬現實界面設計的原理和特點，發掘其創意的思路和具體應用方法.

1.2 虛擬現實界面設計的意義

虛擬現實技術本身就是一個有機而龐大的操作系統，該系統在操作中需要借助軟件界面這一載體進入各項操作.以一般性的智能設備為例，其設備的智能性之所以能夠體現的淋漓盡致，與軟件界面設計之間存在著很大關聯，軟件界面設計符合原理與否、其設計美觀度的高低都會直接影響到設備或技術本身的用戶體驗.虛擬現實技術下的軟件界面設計成為衡量虛擬現實技術是否具有可操作性的標志和體現.作為一種強調互動和真實體驗的技術，軟件界面設計最為直觀的展現在體驗者面前.但是，在三維動態系統的虛擬現實環境下，尚處于二維空間的軟件界面設計是不完善的設計，是有待改善的界面設計.對基于虛擬現實技術的軟件界面設計進行研究，并開發出符合三維動態環境的界面設計，對于設計師設計方法的改善，乃至今后虛擬現實產品的整體提升具有重要作用.

2 虛擬現實界面設計的現狀

2.1 設計理念與實際界面間存在差距

界面設計是一項融合了計算機科學、美學、設計學等諸多學科的交叉學科.就界面設計來講，虛擬現實的界面設計與該技術本身的先進性應保持同步.但是，這種先進的設計理念并沒有良好的轉化成虛擬現實實際的界面設計成果.當前的虛擬現實界面設計在成果展示上很難讓人們滿意，其所承載的設計理念也與人們司空見慣的智能手機界面設計存在著很大的雷同.從人機交互、操作邏輯到界面美觀，這些因素無疑略顯陳舊.當帶有“似曾相識”色彩的界面設計出現在人們眼前時，人們會發現，VR虛擬現實所倡導的設計理念與先進性并沒有在界面設計中顯現出來.

2.2 二維界面依然是主流

虛擬現實的軟件界面設計存在于虛擬空間.虛擬現實技術在發展的進程中提出了虛擬現實軟件界面設計的相關構想，希望虛擬現實界面設計能夠成為其技術中的一個亮點.當用戶處于模擬環境下，可以沉浸其中；當用戶進行界面操作，系統能夠接收用戶的指令并轉發給具體的三維動態系統.然而就當前的界面設計發展現狀來看，二維的界面操作系統依然是主流，虛擬現實界面設計的三維動態化仍然處于一種理論構想之中.虛擬現實技術所搭載的這種二維界面已經成為虛擬現實技術和設計總體發展的桎梏.

3 基于虛擬現實技術的軟件界面設計存在的問題

3.1 忽視了體驗者的實際需求

界面設計從功能性上來講是聯系人與系統之間的紐帶，其能夠將人的真實想法反饋給系統，系統再將指令達成，從而使人能夠獲得操控上的滿足.當前的虛擬現實技術下的界面設計存在的首要問題是忽視了體驗者的實際需求，導致虛擬現實技術短片或游戲等的體驗能夠俘獲很多人的眼球，而其界面設計卻飽受詬病.體驗者關注其能夠在神廟樣的界面上實現這些操作以及怎樣去操作.基于虛擬現實技術的軟件界面是人們全面了解和整體體驗這項技術的窗口，忽視用戶體驗使得當前界面設計過分推崇的內容，忽視界面設計與實際用戶的根本需求之間的差異，也導致了實際的虛擬現實作品難以完全獲得人們的認可.

3.2 體驗性功能模塊過少

以智能手機和平板電腦的操作界面為例，其經過了很長一段時間的發展，在界面設計上已經逐漸的向體驗性功能模塊的開發靠攏.最初的手機界面系統是基于臺灣MTK芯片固化的MTK通用操作系統，其操作系統所指向的均為功能性模塊，而以IOS、android為代表的操作系統一經問世就使得MTK逐漸退出歷史舞臺，這主要是由于這些新興的系統所搭載的界面不僅滿足了人們對于設備的使用需要，更能獲得更好的用戶體驗.當前基于虛擬現實技術的軟件界面設計，界面設計的開發者依然將精力放在功能性模塊的開發和使用上，其希望通過功能性界面將整個虛擬現實技術全面的展現在體驗者面前，同樣的，也導致其體驗性模塊過少，設計感缺失，整體美觀度不足.

3.3 全息界面技術發展緩慢

二維化的界面設計占據主導以及全息界面設計技術發展緩慢也是當前基于虛擬現實技術的界面設計存在的問題.盡管虛擬現實技術已經相對成熟，但是當前對于這項技術的研發重點依然停留在成像及虛擬現實構建技術之上，對于界面設計這種輔助性組件，虛擬現實技術的整個產業鏈沒有給予應有的重視.以基于虛擬現實技術的游戲設計為例，當前能夠與虛擬現實技術完美契合的游戲相對較少，在可穿戴頭盔設備的軟件界面設計上，界面開發也僅僅是按照游戲公司的傳統軟件界面進行了高度還原.這種界面設計在新鮮感上的缺失使得很多體驗者極為失望.當前基于虛擬現實技術的軟件界面設計尚沒有可以參考的成功范例，且整個行業處于起步階段，諸多原因都使得虛擬現實技術和其可穿戴設備的界面設計在創新性上難以達到理想水平，全息界面技術的緩慢發展更是導致虛擬現實技術難以在短時間內獲得快速發展.

3.4 與多感知特性間匹配性較低

虛擬現實技術本身具有多感知性，其是指除一般計算機所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至還包括味覺、嗅覺感知等.理想的基于虛擬現實技術的虛擬空間體驗應該具有一切人所具有的感知功能.這也使得基于虛擬現實技術的軟件界面設計應當盡可能多的考慮到多感知性所包含的內容.從基于虛擬現實技術的軟件界面設計的發展上來看，其與多感知特性之間的匹配性較低.由于虛擬現實技術并沒有達到極為成熟的水平，這也使得這項技術的開放性較低，而數量相對較少的虛擬現實技術持有企業在產品的軟件界面設計上無法進行兼顧，其自身在虛擬現實技術上所具備的資源與優勢也不能在軟件界面設計階段完美展現出來.很多基于虛擬現實技術的智能穿戴設備上的界面都無法對于味覺、嗅覺和感知等進行涵蓋，這種指向性的缺乏和不穩定也將會在未來相對一段長的時間里存在.

4 提升基于虛擬現實技術的軟件界面設計水平的建議

4.1 以體驗者為中心的設計原則

提升基于虛擬現實技術的軟件界面設計水平的核心是堅持以體驗者為中心的設計原則，在市場經濟體制下，企業追求利潤不應當以犧牲消費者的體驗為代價，特別是在虛擬現實技術產業化剛剛起步的階段，把握體驗者的實際需求，圍繞其對于界面設計提出的一些看法來進行界面操作系統設計有著極大的現實意義.以VR領域中知名的Oculus公司為例，該公司創意總監Malkemus從2013年起開始負責產品的用戶界面.開始前半年，其團隊一直在探索VR三維空間的用戶界面形式，或許應該是玩家撿起一個瓶子意味著啟動游戲，或者玩家走進一個虛擬走廊，旁邊每一扇門就代表一款游戲，走進一扇門就可啟動這款游戲.總之，設計團隊在很零亂地做各種嘗試.其之所以能在目前獲得源源不斷的訂單和好評，主要也是因為其將體驗感作為了設計的根本性原則之一.

4.2 將操作性作為重要參考

基于虛擬現實技術的軟件界面設計實際上是一種針對于操作界面的設計，界面設計的操作性實際上是其實用性的體現，一旦其失去了操作性這一特點，其本身就喪失了存在于VR虛擬現實技術之中的意義.基于虛擬現實技術的軟件界面設計需要秉承“操作第一”的理念.從市場的實際發展來看，虛擬現實技術產品依然是一種小眾技術產品，其并沒有在社會范圍內進行全面推廣與普及，在未來的一段時間里，盡管其能夠擴大自身的影響，然而推廣到更多普通用戶的身邊，熟練的進行操作和減少錯誤率才是界面設計的最主要目的.過度追求體驗而使界面趨于復雜和繁瑣必然是一種本末倒置的錯誤行為，如何將操作的功能性與娛樂體驗進行良好的結合，也需要VR產業者進行不斷地摸索與考量.

4.3 專業性人才將引領軟件界面設計的創新

專業性人才勢必會引領基于虛擬現實技術的軟件界面設計的新一輪創新，當前的界面設計師主要活躍于智能移動終端的界面設計工作中.對于虛擬現實，很多設計人員依然是陌生的.虛擬現實技術本身的一些特點使現有的界面設計方法和設計理念無法與之相互兼容.針對于虛擬現實界面設計這一專業性極強的設計工作，需要由眾多的虛擬現實技術的專業人員合作完成.這有待整個虛擬現實技術在產業化的進程中不斷細分，重視理論的建立，專門人才的培養和從業者的重視.

4.4 加大技術研發等相關投入

新興產業的發展均離不開資本的強有力支持，虛擬現實技術在娛樂、醫療和軍事上呈現出的優勢使得其應用前景極為廣闊，鑒于于當前軟件界面設計在水平上較為低下這一問題，國內的相關企業應當加強技術研發的相關投入.相關企業應當給予更高的重視，有計劃和針對性的培養專門的界面設計研發人員，使得這部分人員不僅熟知界面設計的理論與方法，也能夠對于普通人的操作習慣、實際需求以及虛擬現實技術本身都能夠有極強的了解.目前，專門的虛擬現實技術界面設計人員少之又少，在這樣的背景下，企業只有通過加大投入培養人才，方能在未來的市場競爭中獲得優勢，使得自身的界面設計成為展示虛擬現實技術的新名片.

虛擬現實技術勢必會在各個領域中大放異彩，基于虛擬現實技術的軟件界面設計在不同的領域中也需要呈現不同的特色.虛擬現實技術尚處于初級發展階段下，其界面的設計理念應當與技術本身發展的程度相結合.虛擬現實技術界面設計的水平提升并不是一朝一夕能夠完成的，作為一種新興的產業，其并沒有積累出大量的專業人才儲備，這就要求現實中的虛擬現實技術界面設計者進行不斷的專業知識補充，使得自身對于VR虛擬現實技術、界面設計和用戶真實所想有更為準確和全面的把握，只有這樣，虛擬現實技術的界面設計才能真正的成為虛擬現實技術在發展中的助推器.

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2016-09-20