面向商業(yè)型公共空間的體感互動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)

熊夏潔

摘要：文章從體感互動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用角度出發(fā)，深入分析商業(yè)型公共空間中體感互動(dòng)的應(yīng)用形式。在本次研究中，以“奇妙萬圣節(jié)”為例，詳細(xì)地從產(chǎn)品的目標(biāo)、功能、交互、可視化效果的設(shè)計(jì)角度，分析了設(shè)計(jì)一款基于Kinect的體感互動(dòng)游戲的研究方法和設(shè)計(jì)思路。

關(guān)鍵詞：公共空間；體感互動(dòng)；交互設(shè)計(jì)；視覺設(shè)計(jì)

中國分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）03-0104-02

當(dāng)代數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展，人機(jī)交互已從鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏等接觸式交互方式發(fā)展至三維空間式體感交互方式【1】，尤其是在微軟公司推出Kinect體感檢測(cè)設(shè)備之后，體感交互已經(jīng)進(jìn)入人們的日常生活中，目前主要集中在游戲領(lǐng)域應(yīng)用。本文深入分析了商業(yè)型公共空間中體感互動(dòng)的應(yīng)用形式，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一款兒童體感互動(dòng)游戲。

1 商業(yè)型公共空間中的體感互動(dòng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

當(dāng)下，人們物質(zhì)水平不斷提高，對(duì)于娛樂生活有了更高的要求。這促使互動(dòng)設(shè)備的性能不斷提升，也吸引了眾公司打造商業(yè)型互動(dòng)空間來吸引顧客。從技術(shù)設(shè)備應(yīng)用的角度來看，主流的互動(dòng)形式可分為：基于紅外感應(yīng)的投影式互動(dòng)、基于攝像頭的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)互動(dòng)、基于Kinect的大屏體感互動(dòng)等類型。下文將分別對(duì)以上三種應(yīng)用形式進(jìn)行分析比較。

基于紅外感應(yīng)的投影式互動(dòng)是一種較為傳統(tǒng)的互動(dòng)形式，其工作原理為機(jī)器通過紅外檢測(cè)器捕捉場(chǎng)景內(nèi)人物動(dòng)作，再傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而產(chǎn)生相應(yīng)的反饋動(dòng)作。此互動(dòng)多與投影儀結(jié)合使用，適用于采光不夠的昏暗型場(chǎng)合，完成簡(jiǎn)單，且對(duì)信息識(shí)別精準(zhǔn)性要求不高。以“打地鼠”為例（圖1），玩家只需投球打擊目標(biāo)物即可獲取積分，該模式能有效的利用現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景和用戶熟悉的物品，結(jié)合虛擬顯示完成互動(dòng)體驗(yàn)。此類互動(dòng)形式簡(jiǎn)單易懂，用戶更易接受，但昏暗的光線條件大大地限制了它的使用范圍，而基于攝像頭的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)互動(dòng)則可用于光線充足的條件下，彌補(bǔ)了這一缺陷。

基于攝像頭的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)互動(dòng)是近幾年來比較流行的體感互動(dòng)形式。計(jì)算機(jī)將攝像機(jī)輸入的實(shí)景與系統(tǒng)產(chǎn)生的虛景合成，最終輸出到屏幕上顯示。可實(shí)現(xiàn)人臉貼圖，與虛擬物互動(dòng)等交互行為。目前，這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛，國內(nèi)的“眾仙賀歲”（圖2）AR互動(dòng)游戲，可實(shí)現(xiàn)玩家揮手即出現(xiàn)福、祿、壽、禧福星賀歲的畫面；國外的“神奇海洋館”（圖3）則是讓玩家實(shí)現(xiàn)近距離。摸”北極熊、與企鵝合影等互動(dòng)。此形式的優(yōu)勢(shì)在于，具有實(shí)時(shí)交互性，能夠準(zhǔn)確的在三維尺度空間中增添定位虛體，且能應(yīng)用于光線較亮的條件。但由于攝像頭自身會(huì)受到遮擋、光線條件變化、對(duì)象本身運(yùn)動(dòng)及攝像頭視角改變的影響，故檢測(cè)的穩(wěn)定性略顯不足，易造成體驗(yàn)不暢的問題。因此，玩家需站在特定位置互動(dòng)以達(dá)到最佳效果。市場(chǎng)也在迫切的尋找一款能夠克服這些問題的互動(dòng)設(shè)備。微軟生產(chǎn)的Kinect應(yīng)運(yùn)而生。

基于Kinect的大屏體感互動(dòng)則是目前應(yīng)用最廣的互動(dòng)形式。Kinect設(shè)備能利用內(nèi)置的紅外攝像機(jī)、彩色攝像頭、紅外深度攝像頭以及麥克風(fēng)陣列實(shí)現(xiàn)骨骼跟蹤、身份識(shí)別、語音識(shí)別等功能。用戶在設(shè)備檢測(cè)范圍內(nèi)，就能隔空控制屏幕內(nèi)人或物，完成有趣的游戲互動(dòng)。以微軟公司推出的體感跳舞游戲“舞動(dòng)全身”（圖4）為例，玩家站在設(shè)備檢測(cè)范圍內(nèi)，跟隨節(jié)奏做出與屏幕中人物相應(yīng)的動(dòng)作，即可控制游戲角色舞動(dòng)，完成游戲。此設(shè)備優(yōu)勢(shì)在于：（1）設(shè)備識(shí)別不受光線條件影響；（2）真實(shí)有效地三維空間映射；（3）檢測(cè)準(zhǔn)確度高。

2 萬達(dá)寶貝王動(dòng)漫親子樂園體感互動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

綜合以上分析，在本次萬達(dá)的項(xiàng)目中采用了基于Kinect的體感互動(dòng)方式。這是一款以萬圣節(jié)為主題的兒童互動(dòng)游戲，利用了Kinect體感交互與裸眼3D顯示技術(shù)，在傳統(tǒng)的互動(dòng)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考慮了用戶的視覺需求，實(shí)現(xiàn)了視覺層與互動(dòng)層的雙重空間感，打造了一種更具沉浸感、趣味性、視覺沖擊力的互動(dòng)體驗(yàn)方式。

此類應(yīng)用設(shè)計(jì)需從系統(tǒng)的角度出發(fā)，綜合考慮游戲內(nèi)容、游戲與玩家的對(duì)應(yīng)關(guān)系、游戲的外部應(yīng)用環(huán)境等因素。筆者從體感互動(dòng)應(yīng)用的目標(biāo)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)、可視化效果設(shè)計(jì)方面分別闡述對(duì)此應(yīng)用設(shè)計(jì)思路的要求。

2.1 體感互動(dòng)應(yīng)用的目標(biāo)設(shè)計(jì)

明確需求目標(biāo)是互動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)的前提。只有明確分析、歸納這些需求目標(biāo)之后，才能實(shí)現(xiàn)從目標(biāo)到功能的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研可知，此樂園目標(biāo)用戶群兒童（3-6歲）幾乎沒有體驗(yàn)過體感互動(dòng)游戲，故如何讓他們?cè)谖唇佑|過此類游戲的前提下，快速掌握游戲互動(dòng)方式，自發(fā)式的完成游戲過程，是本游戲的一個(gè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)。由以上分析可知，目標(biāo)群的需求可分為基本需求，如：開始游戲、進(jìn)行游戲、完成游戲等；附加需求，如：積分獲取、裸眼3D視效反饋、卡通視效設(shè)計(jì)、外部場(chǎng)地環(huán)境設(shè)計(jì)等。這種主次分明的需求分析可以讓我們?cè)诤罄m(xù)的功能架構(gòu)設(shè)計(jì)上有所側(cè)重。

2.2 體感互動(dòng)應(yīng)用的功能設(shè)計(jì)

為了能夠高效地滿足以上需求，我們采用的是“Kinect+裸眼3D”的互動(dòng)表現(xiàn)形式。通過實(shí)地調(diào)研分析可知，目標(biāo)群兒童更偏好于游戲行為簡(jiǎn)單、效果反饋明確、游戲成就易達(dá)成的游樂項(xiàng)目，其中游戲行為多為拍打行為，尤其是單一的行為重復(fù)活動(dòng)；在效果反饋上更偏好于聲話同步的多通道反饋。游戲時(shí)長(zhǎng)一般在2分鐘左右；畫面以3D卡通風(fēng)格居多。故在方案的功能設(shè)計(jì)上，除了選取以上表現(xiàn)形式外，考慮到體感互動(dòng)的非接觸性特點(diǎn)，采用了真人與虛擬內(nèi)容相疊加的映射方式。并選取了多人互動(dòng)的模式以增強(qiáng)游戲的互動(dòng)參與性。

2.3 體感互動(dòng)應(yīng)用的交互設(shè)計(jì)

體感互動(dòng)應(yīng)用的交互設(shè)計(jì)包括框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及交互流程設(shè)計(jì)【2】。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將各個(gè)散落的功能點(diǎn)進(jìn)行調(diào)配整合，讓信息合理的呈現(xiàn)在玩家面前，使玩家快速理解并迅速進(jìn)入游戲。基于以上的功能設(shè)計(jì)，游戲框架分為裸眼效果層、交互層、前景層、玩家摳像層、背景層五個(gè)平行結(jié)構(gòu)層（圖5）。其中裸眼效果層呈現(xiàn)裸眼3D視效反饋；交互層完成兒童“拍打”的交互行為；前景層展現(xiàn)整體視覺設(shè)計(jì)效果；玩家摳像層控制人機(jī)映射關(guān)系；背景層則加強(qiáng)游戲環(huán)境氛圍的視覺效果渲染。不同的層面對(duì)應(yīng)不同的功能設(shè)計(jì)點(diǎn)，通過系統(tǒng)的整合與調(diào)配，將完整的畫面視覺信息、交互反饋信息等快速、及時(shí)、有效地呈現(xiàn)在玩家面前。

交互流程設(shè)計(jì)是梳理玩家進(jìn)行游戲時(shí)的整個(gè)行為信息流動(dòng)的過程。在整個(gè)流程設(shè)計(jì)中，根據(jù)用戶的信息輸入點(diǎn)和系統(tǒng)的信息輸出點(diǎn)，設(shè)計(jì)即時(shí)有效的互動(dòng)反饋，由此提高用戶的操作效率，讓用戶實(shí)現(xiàn)更流暢、愉悅的互動(dòng)體驗(yàn)【3】。綜合考慮之后，將游戲的交互流程設(shè)計(jì)為以下三個(gè)步驟：首先，屏幕場(chǎng)景中將顯示成功被Kinect識(shí)別的玩家；然后，玩家隔空拍擊畫面中飄動(dòng)的小怪獸以獲取積分累積，以此引發(fā)大怪獸的裸眼效果顯示；最后，大怪獸消失，積分清零，開始新一輪分值累積。這種簡(jiǎn)單直接的交互流程，能讓玩家快速進(jìn)入游戲，流暢高效地完成整個(gè)游戲的互動(dòng)，使玩家在沒有負(fù)擔(dān)的游戲過程中，獲取游戲帶來的多重快感。

2.4 體感互動(dòng)應(yīng)用的可視化效果設(shè)計(jì)

當(dāng)基本功能設(shè)計(jì)完成后，接下來要對(duì)游戲整體畫面視覺效果、模型交互動(dòng)畫、元素空間布局進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整。

游戲整體畫面視覺效果采用主流的3D卡通風(fēng)格，這種風(fēng)格畫面親和力更強(qiáng)、玩家接受度更高。畫面整體色彩偏紫色調(diào)，符合“萬圣節(jié)”的節(jié)日氣氛設(shè)定，在模型選擇、界面ICON的設(shè)計(jì)上也增添了具有“萬圣節(jié)”特征的元素，使整體畫面呈現(xiàn)更具有統(tǒng)一性（圖6）。

好的模型交互動(dòng)畫能夠使得游戲過程更加生動(dòng)有趣，操作反饋更加有效合理，還能提升游戲的用戶體驗(yàn)水平。在此游戲中，我們采用了不同的動(dòng)畫效果展現(xiàn)怪獸、南瓜的性格特征與細(xì)微地植被活動(dòng)行為，讓玩家在游戲的同時(shí)也能感受到畫面的趣味與韻律。

合理有效的元素空間布局能讓畫面效果呈現(xiàn)出最優(yōu)狀態(tài)，在此游戲中，小怪獸基本放置在人手最佳的拍動(dòng)范圍內(nèi)，大怪獸則選擇了由內(nèi)向外、由小變大的出現(xiàn)形式，并且當(dāng)它出現(xiàn)時(shí)，周圍環(huán)境也會(huì)隨之變暗，使得玩家能夠?qū)⒁曈X中心聚焦于怪獸本身，以獲取最高的視覺關(guān)注度。同時(shí)，為了呈現(xiàn)出最好的裸眼3D效果，場(chǎng)景中怪獸的出現(xiàn)行為、展示效果也充分考慮了色彩、動(dòng)畫、視差、模型元素空間布局等方面對(duì)裸眼3D畫面呈現(xiàn)效果的影響。

3結(jié)語

本文深入分析比較了商業(yè)型公共空間中體感互動(dòng)的應(yīng)用模式，并選擇基于Kinect的大屏體感互動(dòng)形式來設(shè)計(jì)一款兒童體感互動(dòng)游戲。相較于市面上已有的類似產(chǎn)品，結(jié)合了裸眼3D顯示技術(shù)的游戲大大優(yōu)化了用戶的視覺效果，提升了畫面視覺沖擊力。這為之后應(yīng)用于商業(yè)型公共空間的體感互動(dòng)提供了新的設(shè)計(jì)思路，且能有效縮短設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)周期、節(jié)約設(shè)計(jì)成本。

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