虛擬與存在
——VR/AR與傳統數字平臺交互界面比較研究

童元園

（中國美術學院，杭州 310002）

我們從始于20世紀90年代的網頁設計發展“黃金十年”中走來，親歷了2012至2013年間的移動互聯網井噴，隨之迎來被稱為“VR元年”的2016…… 時至今日，因技術發展而導致的用戶環境的轉變，使得人與數字設備的關系擴展至與多元設備的互聯。從紙帶打孔到鼠標和圖形界面的發明，多點觸控技術的問世，再到當下虛擬現實（VR）和增強現實（AR）穿戴設備的應用，每一次的技術升級都為交互設計注入了新的維度，用戶在新維度環境中的操作體驗也隨之發生更迭。

如果說數字平臺中界面與交互設計的理論基礎同根同源，那么當它們與新平臺邂逅之時是否需要進化得與之更加和諧呢？文章認為，VR/AR平臺的交互界面因其構筑的沉浸式虛擬空間和增強現實空間環境的特殊性，與以PC和移動端等二維物理屏顯為代表的傳統數字界面勢必存在某些不同的行為互動模式和反饋機制，絕非傳統平臺的設計規范和經驗可生搬硬套。文章正是希望通過對此方向的比較研究梳理傳統數字界面和VR/AR平臺交互界面的差異，繼而探索后者在設計時沿用或是創新的維度與潛力。

一、VR/AR平臺與傳統數字平臺交互界面比較

（一）操作輸入與輸出設備的差異

相較于以鼠標和觸摸操作為信息輸入方式的PC端和移動端等傳統數字平臺，VR/AR中出現了更多新類型的操作輸入方式，如定時錨點，觸摸板按鍵，藍牙手柄控制，空間定位與追蹤，動作捕捉，手勢控制，語音控制以及眼動捕捉等。輸出設備前者更多是二維數字屏幕，后者則更多為可穿戴VR頭顯和AR眼鏡。

（二）視角與空間感知的差異

傳統數字平臺大多基于二維屏幕，當用戶在二維風格的視覺界面中進行操作時也許感覺并不明顯，但當其模擬三維空間的內容呈現時，在物理層面上會產生一定程度的失真，雙眼能察覺事物深度的能力在二維屏幕中受到了限制。VR/AR平臺顯示原理雖也是基于透鏡播放圖像，但當頭顯的視場角達到120度，物理屏幕的存在感就會被弱化，取而代之的是強烈的沉浸體驗，使得用戶在三維空間的信息環繞中擁有了真實的“存在感”。這存在感正是此類新興數字平臺與傳統數字平臺之間最大的不同之處。前者集視覺、聽覺、觸覺、力覺乃至嗅覺等感知所構建起的體驗有時可超越空間維度之上，能夠讓用戶打破生理限制，暢游于微觀世界或浩渺寰宇，乃至在時間的維度之上穿梭旅行，且擁有多種既真實又虛幻的空間視角，包括第一人稱視角，第三人稱視角，和全知視角。

例如在Lysander Ashton和59 Productions團隊的VR新作《HERE》中，觀眾以第三人稱視角靜坐在虛擬三維空間之中觀看人們生活中的微小而平凡的時刻，甚至于在這些瑣碎片段被串聯起來更替出現時，開啟全知視角，震撼于眼前展開的基于人類生存概念的史詩性時空穿梭畫面。（圖1）

>圖1 VR作品《here》中的第三人稱和上帝視角體驗

（三）使用情境和操作時間的差異

就現狀來看，傳統數字平臺中的移動端設備因其便攜小巧的特性，很容易與碎片化時間結合，而被應用在更多復雜的戶外環境中，例如地鐵公交、街道商場之中。而VR/AR設備因其穿戴的特殊性在便捷度上還存在拓展的空間，因此需要用戶在相對固定的空間和穩定的時間內進行專注的操作。另外AR可穿戴設備雖然可以基于物理位置定位的改變在更廣闊的空間中進行體驗，但也因為其便攜程度尚未達到社會普及的條件而僅服務于少數核心人群。

相信隨著技術和VR/AR穿戴設備外觀的更新迭代，新興數字平臺亦會在用戶時間碎片的利用消遣上體現出更大的優勢。

（四）界面交互模式上的差異

傳統的數字平臺更多通過系統式和靜態手勢控制的方式與用戶發生互動。此處的系統式界面交互模式指基于二維屏幕屬性所設計的全局式導航結構，通過鼠標或指尖點擊等方式在各個內容板塊間進行切換與瀏覽。

而VR/AR等新興數字平臺在界面交互模式上更多關注的是界面與空間的關系，繼而是界面與功能的關系，主要可分為場景式、系統式與手持式三類。場景式交互模式是指把界面操作信息嵌入虛擬或真實空間場景中的設計模式，也可以稱之為流程交互模式。系統式界面交互模式是指懸浮于三維空間視角前的的全局式界面設計，這類界面交互模式的設計經驗很大一部分來自傳統數字平臺。手持式界面交互模式是指界面主要圍繞用戶雙手周遭，附著在手柄上的界面設計。特別要指出的是AR的交互模式中需要真實場景和系統的協同配合，基于物理環境和移動定位服務，這時的場景式交互模式是實時的。（圖2）

>圖2 VR AR界面中的系統式，手持式和場景式交互模式

（五）交互行為的差異

從脫離鼠標到使用指尖點觸，從重力感應到體感識別，從語音到眼動識別，技術的更新帶來新的交互方式變化和體驗維度的提升。傳統數字平臺有限的屏幕邊界不僅限制了單屏信息的數量，更把用戶的交互行為禁錮于窗口、拖動條、菜單欄等組件的點擊、拖拽、輕掃甩動等簡單機械的交互行為之中。

然VR/AR在一定程度上令用戶的雙手得以釋放，通過手柄按鍵選擇，聲音控制選擇，三維手勢交互，頭部運動，凝視選擇，角色運動與行為模擬等多元方式與虛擬世界進行信息互換。這些交互行為使用戶從界面的局外人變為身臨其境的參與者，且與數字內容的對話接近更為自然的姿態。

（六）交互界面操作可視區的差異

VR/AR的可穿戴設備數字平臺的可視區主要由眼睛可視角度、脖子轉動角度以及物件距離三個因素決定。其中的物件距離是指虛擬環境中眼睛離物件的距離，即三維世界中Z軸的方向，研究表明，交互界面內容視距在2～6米之間比較合理，超出則影響界面信息讀取和削弱空間縱深體驗。所不同的是，傳統數字平臺的界面操作可視區主要受到數字屏幕大小、設備應用場景和手指可及范圍影響。

（七）交互界面可見性與反饋上的差異

“可見性指設計與真實環境相對應的物理狀態，向用戶暗示其使用功能或用途。”依知覺心理學家哈迪森和派拉的定義，也稱為“功能可供性”。傳統數字平臺經常通過操作界面的擬物化設計，或以高亮，發光，動效，甚至操作指引等方式幫助用戶預測操作行為，降低認知成本和提升體驗流暢度。在從傳統數字平臺向VR/AR乃至更多新興平臺升級的過程中，界面中的可見性設計經驗多少被加以沿用。但基于二維屏幕和基于虛擬空間的交互體驗引發的差異是不可避免的，用戶會在操作中尋找更加符合虛擬三維空間的交互啟示。日本設計大師原研哉說過：“技術的更新和變化都是向著接近生命的形態”。在極具同在感的AR/VR環境中對于可見性和反饋設計也會更加接近自然交互的狀態。例如，在VR中的運用色彩透視、光源聚焦、聲音引導、動畫牽引等交互引導思路提示用戶操作，而在互動反饋設計時，除卻繼承傳統數字平臺中的響應式動畫等形式外，手柄牽出的錨點位置的變化也是對用戶行為的積極應答，尤其是通過手柄的震動來模擬真實的觸覺以呼應人們的真實感受更是VR平臺操作的特別所在。

二、VR/AR中的3D界面思維

Penrose Studios創始人兼首席執行官Eugene Chung表示：“自1986年以來，平面媒介屏幕就一成不變。而VR/AR提供了獨特的存在感和沉浸感，它是一種全新的藝術形式和獨特的語言形式。”所以我們曾經運用于PC端和移動端的設計規范和經驗，還有我們認為理所當然的思考范式，是無法全然生搬硬套到VR/AR等新興數字平臺的設計中去的。因為這類平臺的虛擬信息，是沒有傳統數字平臺中所謂“觸碰”這種說法的，很多時候這些信息都處于用戶周遭構建起來的指尖距離之外的虛擬空間中。

因此，在VR/AR這樣的基于虛擬或真實空間場域展開的多維度體驗設計中，3D用戶界面思維（3D UI）的融入當與這一藝術形式的特征更為契合。3D界面是由是美國弗吉尼亞理工大學教授Doug A.Bowman和美國奧蘭多中央佛羅里達大學教授Joseph J.LaViola Jr.等專家提出的概念，是新的數字環境（如AR/VR）有別于傳統界面設計思路的存在，為提升虛擬或真實的環境體驗提供一種更為直觀的畫面和感受——存在感，使得用戶在虛擬顯示和增強現實中產生身體的真實代入體驗。

然而，3D界面思維并非近期的產物，伴隨著20世紀60年代第一臺龐大笨重的虛擬頭顯設備的問世它便悄然孕育在這一領域的土壤之下，在科學技術加速發展和虛擬現實、增強現實設備家用普及程度的催化下破土而出，究其細節原因有五點：

1.3D界面與真實（虛擬）空間能夠建立起最直觀的聯系。

2.3D界面背后的技術和軟件日趨成熟。

3.三維空間中的互動需要設計更為復雜的線索、認知和行為規則，簡單的沿用適應傳統界面設計思維的三維概念并不能很好地解決VR/AR中的空間方案，需要開發基于真實世界交互或其他隱喻的新型3D界面。

4.當下的3D界面設計或簡單或缺乏可用性。

5.3D界面設計是未來多項行業發展的必需。

三、結論——虛擬與存在

諸多年前以設備為中心的用戶界面操作方式，業已被當下以用戶為中心的交互方式所改變。VR/AR等新興數字平臺的交互方式也將朝著更為積極地運用人體特征的方向進化。技術的進步使得原本人們在自然環境中的行為與認知被最大限度地復刻到虛擬環境中去，甚至還擁有了超越自然的控制力，但這種自然或超自然的控制體驗絕非傳統數字平臺的經驗所能全盤復制。無論三維的虛擬空間抑或基于真實空間的三維視域都需要更為適合的交互界面與之匹配，讓用戶在虛擬環境中的存在感顯得更為真實和自然流暢。

古有莊子借由“莊周夢蝶”提出了他的詩化哲學精義：“人不可能確切區分真實與虛幻和生死物化的觀點。”這一數千年前的浪漫思想和哲學思考在技術飛速演進的今天得以成真，人們正在數字技術構建的萬物場域中開啟一段既虛幻又真實的“尋夢之旅”。虛擬為何，存在又為何？個中界限終將變得越來越模糊。