VR技術下自然行為的交互界面設計方法探究

（長沙理工大學設計藝術學院 410000）

隨著數字信息技術的發展，作為人機間信息傳遞的樞紐——交互界面發生嶄新的變化。虛擬現實即為VR技術，是當下數字信息技術的最新產物，此技術借助了計算機模擬場景及輸出傳感設備，而創造出的一種嶄新的人機交互模式。虛擬現實技術通過調動五感六覺，具有沉浸式體驗的特點。隨著技術普及，設備的更新迭代，眾多科技巨頭的VR產品相繼面市，但迄今為止，國內外對其交互界面的設計沿用傳統二維界面的設計，缺乏針對VR技術下交互界面設計的理論梳理，因此本文通過其技術特點的梳理，結合自然行為的交互方式對其進行研究，歸納一套適用于VR技術環境中交互界面的完整、切實的設計方法。

一、VR技術中交互設計的特點

1.直觀的視覺沖擊

人類在感知客觀事物中，視覺是獲取信息的主要方式，而由于生物性狀的特征，通常情況下，肉眼可見的物體是三維空間，形成近大遠小的視覺畫面，可識別物體大小、位置、判斷立體空間關系等。傳統的交互界面大都是二維畫面，具有一定的認知局限性，即便是運用了三維技術，也只是固定了的立體視角。VR技術的出現，革新了交互界面的設計，擴展了第三維度在交互界面中的應用，增強空間的縱深感，更加注重無意識下的行為對人機交流互動的影響。解決了界面視角的束縛，用戶的行為操作體驗更加真實。

2.豐富的互動方式

二維空間的互動方式有以下幾方面，其一是計算機系統桌面中鼠標、鍵盤等常見的輸出設備，為用戶提供人機互動的基本輸入輸出功能；其二是移動端，以觸控、多點操作的方式完成在屏幕中的人機互動，該方式靈活、多變；其三是游戲領域，以手柄進行人機互動。而當下VR技術能夠提供更加豐富的互動操作方式，使用者可穿戴數據手套、語音錄入設備、三維操控桿等設備。在VR技術所創建的數字世界中，以更加自然的語言、肢體、手勢、身體移動、眼動的各類方式對虛擬現實世界進行實時的互動，改變以往傳統交互界面中使用鼠標、鍵盤等繁瑣的操作方式，實現在現實生活中操控物件的動作，契合人類的行為，達到交互操作高效便捷的目的。

二、自然交互的行為方式及應用價值

1.自然交互行為的特點

自然行為是人體無意識出現的行為方式，與人體認知心理學、思維體系、行為習慣有著密不可分的關系。而自然行為的交互方式，是指運用包括視、聽、觸、嗅、味等在內的感官通道，通過非精準、行為化并行的模式和計算機產生的互動，達到使用者與計算機的互動變得高效。其交互方式降低了人機互動的門檻，與傳統的互動方式比較，自然互動方式有著多種無可比擬的優勢。

2.VR環境中融入自然交互的價值

其一，減少使用者學習成本，縮短掌握技能的時間?！白匀唤换ァ笔菍⑹褂谜咴谌粘Ｉ钆c實體交流活動中掌握的經驗、技能、行為方式通過數字化的形式，編碼在計算機所創建的虛擬世界當中，使用者無須學習產品使用說明、操作，就可運用物理世界中的行為與虛擬世界中的對象進行交流。其所體現的優勢，恰好與VR技術的先進性吻合。

其二，增強使用者的感官體驗。VR技術區別于其他體驗方式的最大特點就在于其獨特的感官沉浸，依據自然交互的原則可令使用者在虛擬世界當中，自如、順暢地進行交流互動，使用者不會因為操作方式的不自然而從建立的世界當中產生割裂感，進一步提高VR技術下的用戶體驗度。

三、自然交互界面的設計原則

1.行為匹配原則

行為匹配，是指利用物理環境類比與思維體系的理念，設計的產物能夠令使用者一眼就明白如何操作。在設計的過程當中模擬使用者與設計產物的互動行為，找到與物理環境相對應的映射關系，運用使用者對現實產物的普遍認知，將現實產物的使用行為對應到虛擬世界的產物當中，其行為匹配包括了對所處空間的理解、物體特征的類比、質感的印象、情感的抒發方式等方面，無論類比關系是表層意向還是深層意向，都是要令界面喚起使用者的認知行為，比如手機界面最初階段使用擬物風格進行圖形的設計，就是遵循了現實生活中物體的光影關系、質感、外觀，利用視覺效果提示用戶該程序的使用方法。

2.互動反饋原則

互動反饋，是指使用者與計算機間的信息相互傳遞，具有及時性與真實信息傳遞的特點。交互界面的設計要以使用者為中心，及時計算機無法快速反饋信息的時候，也應當轉移使用者的注意力，模擬等待時的場景。真實信息的傳遞對于交互界面來說尤其重要，虛擬現實的體驗是建立在真實情境當中的，其要求在反饋信息的時候，盡可能的還原物理環境中的真實情境，例如置身于淳淳流水的山野別墅，可以設置多通道的反饋方式模擬水流的流速聲、拍擊石頭聲響、鳥叫聲等，配上其所創建的虛擬場景，增強信息的互動反饋。

3.相容性原則

相容性，是指根據地域及人們生活習俗、文化的差異性有著不同的兼容原則。具體在界面設計當中有以下幾個方面，首先是界面設計的空間規劃要符合大眾的直觀性理解，例如運用左右手操控物體的人群，其生活習慣的不同，會導致界面設計方向的改變，對習慣使用左手的使用者，按鈕設計在右側，容易造成失誤的操作；其次是共性元素的重復能減少使用者的操作，界面設計當中使用相同的元素，使用者在操作重復的元素及動作時，能無意識加強肌肉記憶、深層的思維暗示，加快使用者的學習進度及操作熟練度；最后依據人的生物特性，結合刺激反應與信息反饋進行多感官刺激的界面設計時，需要考慮輸入及輸出設備的穩定性、舒適性。

四、VR技術下自然交互界面的設計方法

1.操作界面情境化

將交互界面情景化，輔助使用者確定自我定位，以便使得其能夠快速認知周圍環境以及自身的操作流程，引導使用者進行自然行為的操控。例如，一款名為“Failspace”的VR游戲將故事場景設定為一艘具有未來世界及科幻感的空間站內。使用者作為領航太空旅程的艦長，通過故事化情景定制，將VR技術與交互的獨特性體現出來，令使用者對于其所處的空間位置和操作能夠快速上手。

2.人機反饋明晰化

信息的反饋是自然交互行為中最重要的原則，在虛擬現實技術所創建的世界當中，更應對使用者的操控行為進行信息的明確反饋，增強使用者的體驗性，令其時刻感知操作的命令對系統產生的影響。例如，在虛擬展示博物館體驗當中，使用者穿戴上VR設備，其界面的切換、過渡、進度的展示及操控的狀態等，可以明確地提示使用者當前操作的指示命令，給予使用者在操作上的指引，量化人機的信息反饋，通過合理持續不斷的信息層級反饋，能夠輔助使用者更好地體驗及融入虛擬的世界。

3.畫面展示層級化

在進行佩戴式、裝備式的VR體驗設備時，頻繁的轉動頭部、身體驅干易于產生疲勞、眩暈等不適癥狀，為減少使用者的不適，在保障畫面呈現效果與信息傳遞的基礎上，將使用者操作的區域界面設計在眼球視覺的中心點，并對重大的功能信息進行優化、強調，以便使用者便捷快速地抓取關鍵信息及操作。同時在畫面展示的交互頁面設計中，運用客觀世界中常見的元素，去隱喻虛擬現實世界中的事物，以抽象語義傳遞現實事物，令使用者能夠調動在現實世界當中的認知進行信息解讀，消除使用者的陌生感，從而放大VR技術所帶來優質的交互體驗。

五、結論

信息技術下虛擬現實所引導的VR產品日趨成熟，人類的交互平臺產生了巨大變化，人與產品、環境的關系催動著新一代能夠滿足其需要的交互體驗，并對交互界面的設計與策劃提出了更高的要求。未來，在VR技術的影響下，其以人為本的交互界面設計將變得越來越重要。自然交互行為與VR技術相結合，能夠在人機互動過程中適應人的行為方式并做出相關數據的理解性優化，用適用性的程序建立人與機器、系統之間溝通的橋梁，共同為使用者提供更為全面的互動和信息處理。