射擊類虛擬現實游戲具身交互設計原則研究

張云鵬 盛歆漪

摘要：探索基于具身認知理論的射擊類虛擬現實游戲交互設計原則。系統梳理了具身認知概念及目前射擊類虛擬現實游戲交互設計研究現狀；探究了射擊類虛擬現實游戲交互設計3個方面的具身性表現；通過用戶調研總結出玩家4個層級的具身交互需求；構建了射擊類虛擬現實游戲玩家的具身交互流程。總結出衡量技術具身兩要素、強化具身交互引導設計、提升具身行為自然性、激發玩家主體具身情緒四種射擊類虛擬現實游戲具身交互設計原則。射擊類虛擬現實游戲的具身交互設計原則為同類型游戲的交互設計提供了一定參考。

關鍵詞：具身交互；射擊類虛擬現實游戲；具身性；交互設計；設計原則

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A文章編號：1003-0069（2024）11-0064-03

Abstract：To explore the interactive design principles of shooting virtual reality games based on embodied cognition theory. Systematically combed the concept of embodied cognition and the current research status of interactive design of shooting virtual reality games. This paper probes into the embodiment of three aspects of interactive design of shooting virtual reality games. Through user research， the specific interaction needs of players at four levels are summarized. The interaction flow of shooting virtual reality game players is constructed. This paper summarizes four principles of embodied interaction design for shooting virtual reality games：measuring the two elements of technology embodied， strengthening embodied interactive guidance design， enhancing the naturalness of embodied behavior， and stimulating the players embodied emotions. The principles of embodied interaction design of shooting virtual reality games provide some reference for the interaction design of the same type of games.

Keywords：Embodied interaction；Shooting virtual reality games；Embodiment；Interaction design；Design principles

引言

虛擬現實技術的介入，顛覆了傳統射擊類電子游戲依賴“鍵鼠”設備的交互模式，而進入到沉浸式交互體驗模式，但玩家通過身體體驗游戲的本質并未被改變。在射擊類虛擬現實游戲交互設計中引入具身認知理論，旨在強化游戲交互體驗中身體的主體地位，從具身角度幫助玩家更直接、更直觀地理解和認知虛擬游戲世界，幫助設計師建立身體、技術與環境一體化的設計理念，設計出更加符合玩家身體認知（體知）方式的交互模式，創造出更易理解、體驗更佳的射擊類虛擬現實游戲。

一、概述

（一）具身認知理論概述：具身基本涵義是指認知的形成對于身體的依賴性[1]，起源于古代哲學家、思想家對于笛卡爾身心二元論、機能主義等身心分離觀點的質疑與批判。一方面，具身認知強調認知的形成過程并非一種簡單的信息計算與表征功能的體現，身體不再只是充當反應器與效應器的角色，身體與認知密切相關，而在這一過程中起到決定性作用；另一方面，強調大腦的認知結果受到身體與環境互動的影響[2]，人類獲取認知的方式來源于知覺經驗的改變、身體及其活動的影響，認知是身體、環境與活動共同作用所產生的結果。

（二）射擊類虛擬現實游戲交互設計研究現狀：虛擬現實技術正在逐漸改變人們的日常娛樂生活，尤其是以虛擬現實游戲產業為代表的娛樂產業發揮了重要作用。虛擬現實游戲也被視為發展和應用虛擬現實技術的主要驅動力之一。最早的虛擬現實游戲《Virtual Boy》誕生于20世紀90年代，經過幾十年的發展，射擊類虛擬現實游戲最受大眾追捧，如今《Half-Life：Alyx》《SUPERHOT VR》等眾多優秀的射擊類虛擬現實游戲更是不斷創新玩法、提升玩家感知體驗，刷新了大眾對于該類游戲的認知。

隨著交互設計的理念重心從物理邏輯逐漸轉向行為邏輯[3]，虛擬現實游戲交互設計的研究趨勢也從原來以對象物為導向逐漸轉向了關注行為與世界的交互作用、以經驗為導向，而射擊類虛擬現實游戲的交互設計研究也聚焦于用戶行為層面來提升玩家的整體交互體驗。Przemys？aw K等人通過修改現實世界與虛擬世界的映射方法，并設計出全新的交互原型，提升了射擊體驗的真實感和玩家參與狀態的穩定性[4]；M.A.Lopez-Gordo等人著眼于環境內容，基于環境對玩家交互行為進行預測，旨在提升射擊行為的準確性[5]。具身認知理論的介入，通過玩家的感知特性與交互行為進一步挖掘玩家體驗游戲時身體的內在潛能，幫助玩家構建體驗游戲時身體、技術與環境三者共同作用狀態，減少玩家體驗游戲時的認知負荷，為射擊類虛擬現實游戲交互設計提供了新的理解與思考方式。

（三）射擊類虛擬現實游戲具身交互設計：保羅·多瑞斯首次將具身認知理論應用于交互設計中，并提出具身交互的概念，指出具身交互發生于我們生活的世界，既發生于物理環境又發生于社會環境，交互的具身性與身體、環境和認知三者的關系密切相關[6]。目前，較為全面的定義為MIT所提出，即具身交互強調把用戶看作一個具身化的角色，用戶使用現實生活中習得的技能來與世界進行交互。該定義重在強調人的身體各個部分共同作用所形成的具身參與狀態，即主體的具身化存在模式[7]。根據此定義可知，射擊類虛擬現實游戲的具身交互關注玩家身體的感知功能與自然的交互行為等共同作用所形成的具身化存在模式，除此以外，還關注角色的身份認同以及社交屬性等對玩家具身參與狀態的影響。

因此，射擊類虛擬現實游戲具身交互設計聚焦于游戲過程中玩家身體搭載技術媒介與環境互動交流的本質，圍繞游戲環境、交互行為與技術媒介所表現出的具身性特征進行設計，為玩家創造自然、真實的交互體驗，使玩家通過具身交互提升對于游戲的整體認知。

二、基于具身認知的射擊類虛擬現實游戲玩家需求分析

（一）射擊類虛擬現實游戲交互設計具身性分析

1.游戲環境的具身性：認知鑲嵌于環境之中，玩家身體與環境的互動深刻影響著認知的形成。杜威認為一切經驗都是個體與環境相互作用的結果[8]，具身交互體驗的發生與環境密切相關。并且吉布森所提出的示能性概念，表示環境中存在的物體為行為的發生提供著某種機會和可能性[9]，也凸顯了環境因素對于具身交互的影響。與傳統射擊類電子游戲相比，射擊類虛擬現實游戲因其搭載媒介平臺的不同，從而為玩家提供了不同于傳統游戲的沉浸式體驗環境。玩家通過實體設備與虛擬游戲世界連接，玩家的主體意識抽離于現實世界，完全沉浸于虛擬世界之中，環境中物體的示能性激發了玩家交互行為的產生，玩家通過與環境中各類信息的交流互動獲得多維度感官刺激與身心體驗，逐漸加深對于游戲世界的理解，這一過程正好契合了具身認知所強調的身體、環境與認知融和一體的思想。

2.交互行為的具身性：射擊類虛擬現實游戲所提供的是一種基于物理邏輯與情感邏輯的多模態、多智能的交互方式。虛擬現實游戲世界的構建是基于其自身物理邏輯、與人的身體感受相匹配、對于現實世界的一種“模擬”與超越。而玩家想要在其中進行隨心所欲的互動，就需要其交互行為與虛擬世界的交互法則相匹配，通過身體發起“模擬”行為來獲取交互邏輯和思想意識。玩家行為包含先天性行為與后天習得行為，無論是基于知覺本能的先天性行為，還是基于經驗的后天習得行為，都是通過身體作用于環境，表現出一定的直覺性與自然性，體現著具身交互的特質。因此，針對游戲玩家交互行為的具身性進行設計，需要關注具身行為較強的互動性與擬真性，需要滿足玩家具身交互的基本需求，所設計的交互方式需要體現出交互行為的自然性，交互邏輯應符合玩家當前認知水平，盡量減少或避免給玩家體驗造成認知負荷。

3.技術媒介的具身性：唐·伊德指出，身體與技術的具身關系強調交互過程中技術與人的融合，人的知覺經驗被技術所改變，技術是其間進行調節的中間媒介。具身關系具體表現為人的知覺被技術所改變，人進而形成習慣而最終忽略技術的異物感，形成一種人與技術融為一體的狀態，表示為（人-技術）-世界的關系[10]。

因此，具身視角下射擊類虛擬現實游戲交互設計中，人與技術的關系處于一種特殊的交互情景，人通過虛擬現實技術實現在環境中進行觀察和活動，虛擬現實技術與人融為一體，此時，技術中介變得極度“透明化”[11]，玩家在沉浸式的交互體驗中感受不到技術的存在，技術成為人身體的一部分，“身體-技術”共同在虛擬環境中完成交互，實現知覺經驗的改變，形成相應認知結果，此時就表現出射擊類虛擬現實游戲交互過程中的技術具身化，如圖1。

（二）射擊類虛擬現實游戲玩家具身交互需求分析：游戲體驗良好的射擊類虛擬現實游戲，其交互設計不僅要具備清晰明確的交互邏輯，并且還要符合玩家的行為習慣與具身認知特性，給予玩家身心合一的游戲體驗。因此，本文以具身認知理論為指導，從玩家身體認知特性出發，開展了一系列用戶調研，深入了解玩家的具身交互需求，從而得出射擊類虛擬現實游戲核心玩家特征，如圖2。核心玩家以19-25歲男性群體為主，具體表現為游戲體驗時間長、次數多，游戲經驗豐富，游戲技巧熟練，熟悉游戲內的各種交互操作，對于游戲內容有著自己獨到的見解。通過運用馬斯洛需求層次理論，結合用戶調研所得分析結果，總結出以下幾點射擊類虛擬現實游戲玩家具身交互需求。

1.技術具身需求：前文研究表明，具身交互設計旨在提升玩家身體與技術的融合程度，消除身體與技術間的隔閡，減少玩家在游戲體驗過程中的認知負荷。玩家在體驗游戲時做出的交互行為受到先前所積累的身體經驗影響，他們希望交互行為能夠得到快速、準確的反饋，這就要求在保障安全的前提下，技術與交互方式盡量匹配，讓玩家身體感受不到技術的存在。

2.新手引導需求：每名玩家在體驗游戲之初都是新手型玩家，對于游戲的交互玩法十分陌生。設計師在進行交互設計時，如果僅將重點放在交互方式的創新，而忽略了如何快速引導玩家適應游戲操作，未給予玩家足夠的尊重，可能就犯了本末倒置的錯誤，會嚴重影響玩家的交互體驗和認知效果。因此，設計師要根據玩家身體特性與場景特征來設置清晰明確的引導環節，讓玩家快速掌握相關操作，為玩家規劃合理的成長路線，給予其足夠的尊重，這樣才有助于他們游戲體驗和認知水平的提升。

3.真實體驗需求：沉浸感是射擊類虛擬現實游戲最突出的表現特征[4]，交互行為與游戲環境對于玩家沉浸感的產生具有重要影響。用戶調研結果顯示，絕大部分玩家都很關注游戲的真實感，這種真實感一方面表現在環境的真實，另一方面表現在行為的真實。玩家認為這兩方面的真實感使他們感覺更像身處于現實世界，更加沉迷于游戲。因此，側重于加強游戲的真實感可能會對提升玩家的沉浸感有所幫助。

4.自我成就需求：玩家體驗游戲時，都會被賦予相應的身份角色，玩家的游戲體驗圍繞這一身份角色而產生。無論玩家在游戲中取得怎樣的榮譽，他們對于自我游戲體驗的評估都是基于游戲角色這一基點。成績的提升、榮譽的積累以及劇情的推進使得玩家逐漸認同這一身份角色，漸進地產生使命感和自我期許。在以使命感與自我期許為主導的心理需求作用下，玩家的自我成就需求得到滿足，實現最高層級的心理需求，形成對于游戲體驗的完整認知。

（三）射擊類虛擬現實游戲玩家具身交互流程：根據前文對于射擊類虛擬現實游戲交互設計的具身性與玩家需求的分析，可以進一步總結出射擊類虛擬現實游戲玩家具身交互的具體流程為：玩家在技術具身化前提下，根據具身交互需求發出相應交互行為作用于游戲環境，進而產生交互認知結果，這一過程始終處于相互作用狀態，如圖3。

三、射擊類虛擬現實游戲具身交互設計原則

（一）衡量技術具身兩要素原則：針對玩家的技術具身需求進行交互設計，需要深刻理解“身體-技術”與環境三者動態統一的交互關系，需要設計師衡量技術具身的兩要素：適用性與可讀性。

1.考量技術具身的適用性：適用性的主要關注點在于從玩家的行為習慣出發，探尋技術與現實生活中玩家交互行為的關聯特性，追求技術與玩家身體的知覺系統所匹配，從而達成一種技術的消解狀態。

（1）非核心交互方式簡易化：射擊類虛擬現實游戲往往具備較快的游戲節奏，玩家的交互行為也都幅度較大，具有一定危險性，因此，過于狹小、戰況激烈的情景應盡量避免玩家身體姿勢的調整和大幅度交互行為，確保玩家可以專注于射擊而不被非核心交互操作干擾游戲體驗；對于槍械的換彈、拉保險栓等交互操作也不必進行完全擬真設計，降低非核心交互方式的復雜度。（2）交互行為與身體經驗相契合：虛擬現實技術延伸了玩家的各個感官系統，玩家可以實現多維度的交互操作，因此，基于現有技術水平要突出這一技術特征，解除玩家在體驗傳統PC端、手機端射擊游戲時的身體限制。例如，玩家在《Half-Life：Alyx》中可以嘗試任何姿勢、角度的射擊方式，隨意拿取眼前的物件，這種交互方式的設計完全契合玩家在現實世界所形成的身體經驗。

2.提升技術具身的可讀性：以玩家身體為中心進行交互設計，需要讓玩家對信息流動的狀態可見、可控，進而整體提升技術具身的可讀性。

（1）提升虛擬身體可見度：大部分射擊類虛擬現實游戲都會在虛擬空間中呈現出玩家雙手的映射對象，讓玩家看到部分身體的參與狀態。而根據調研結果可知，玩家認為身體的完整度會提升他們對于身體參與狀態的感知效果。因此，今后設計師可以盡量完善身體參與狀態的可見程度，提升玩家的具身參與感。（2）強化交互功能控制權：玩家體驗游戲時渴望掌控游戲動態，成為游戲世界的主宰，因此，在進行交互設計時要抓住技術特征與身體控制的關聯點，將交互功能與身體控制綁定，提升玩家的控制感。例如，《SUPERHOT VR》利用手柄的速度傳感器與身體移動之間的關聯點，創造性地設計出通過身體移動控制時間流動的獨特交互玩法，使玩家獲得了如同電影《黑客帝國》中“子彈時間”的體驗效果，極大程度提升了玩家對于具身交互的控制權，如圖4。

（二）強化具身交互引導設計原則：玩家主體參與過程中，其感知主要依靠知覺系統與運動系統的聯合作用[12]，因此，筆者針對玩家這一感知特點分別提出以下兩種交互設計原則。

1.針對多感官特點進行多維度交互引導設計：虛擬現實技術延伸了玩家的各個感知系統，因此，玩家的新手教學環節應通過文字指引和語音鼓勵的“視覺+聽覺”方式進行多感官融合教學，并且將教學環節融入進游戲劇情，而不是獨立于劇情以外，使玩家在學習操作的同時推動劇情發展，與此同時，又從心理層面賦予玩家一定程度的成就感，進而有助于提升玩家的身份認同感，最終從多感官角度切實增強玩家的具身交互體驗。2.利用自然的交互行為調動玩家互動積極性：設計師可以將自然的交互行為融入進新手教學環節，激發玩家的主觀能動性，促使玩家去主動探索，通過具身交互來提升學習和認知效果。例如，設計師可以將游戲中基礎性交互操作分為若干關卡作為前期教學環節，并且玩家在每次完成教學后都需要主動去與某一物體進行交互才能進入到下一關，通過這種方式可以極大地調動玩家互動的積極性，促使玩家主動學習相關操作，而不是被動地接受教學引導。

（三）提升具身行為自然性原則：交互行為是玩家獲取信息與實現認知的媒介，從玩家行為的表象出發去探索玩家背后的認知模式才能使設計師真正理解玩家[13]。日常生活中，人的行為更多地表現為無意識行為[14]，因此，設計師需要在滿足交互真實性的基礎上深入挖掘無意識交互行為背后的根本原因與底層邏輯，構建相應的交互規則，切實提升交互的真實性和自然性，具體方法如下：

1.行為擬真設計提升交互真實感：提升交互行為的自然性，要基于交互行為的真實性特征出發，進行探索性設計。槍械的射擊手感十分影響玩家的射擊體驗，因此，玩家射擊時的交互振動反饋應盡量真實，基礎的槍械交互操作進行擬真設計，同時，盡量避免玩家依靠手柄進行虛擬移動，限制玩家在小范圍內進行真實的身體移動，能夠提升整體的交互真實感。2.善用無意識行為創造交互偶然性：利用無意識行為所帶來的意想不到的交互結果可以提升玩家交互的自然性，進一步強化玩家的自然交互狀態。在進行具體設計時，要保證玩家對于槍械的自由支配，例如，當玩家在彈藥用盡后，玩家可以通過下意識反應扔出槍械來攻擊敵人，確保自身處于緊急情況時不會坐以待斃。而這種無意識行為就源自生活中人們面臨危險時，會本能地扔出手中的物體來保護自己。

此外，利用無意識行為進行設計時需要注意：（1）避免相同交互行為短時間內多次重復發生，維持玩家的新鮮感與好奇心。（2）賦予相同交互行為不同的交互反饋效果，即使玩家進行交互時的輸入方式固定，但不同的反饋效果也可以讓操作再次變得生動有趣。

（四）激發玩家主體具身情緒原則：玩家在體驗游戲過程中，隨著游戲節奏的變換、劇情的深入，必然會產生相應的情緒變化，這種情緒變化也是玩家體驗游戲的樂趣之一。情緒的變化主要受到玩家沉浸式游戲體驗過程中在場感的影響，并且沉浸程度越高，越會形成良好的在場感[15]，而自主感、擁有感則是影響玩家在場感的內在原因。

1.完善反饋機制提升玩家自主感：自主感是指玩家體驗時能夠感受到行為確實由自己發起。這就要求交互反饋的設計足夠完善，首先，視覺反饋效果要清晰明顯，動畫流暢，能夠吸引玩家的注意力；其次，即時操作的交互反饋效率要高，如需玩家等待的交互操作應設置合適的進度條實時反饋操作進度，讓玩家實時感受到交互作用的結果，切實增強自主感。2.非線性劇情設計提升玩家擁有感：擁有感則表現為玩家感受到虛擬空間里正在進行射擊的確實是自己，虛擬身體確實是“我的”身體。除了在交互方面給予玩家足夠的反饋效果可以初步提升玩家的擁有感外，最重要的就是游戲的劇情任務需要足夠有趣。目前，射擊類虛擬現實游戲基本采用單一敘事方式，玩家自由度較低，因此，設計師可以突破傳統線性劇情設計，拓展多條故事線，豐富劇情任務和角色的背景故事，使玩家可以自主選擇完成任務的順序。通過劇情的深入和角色情感的變化逐步喚醒玩家自身的情感，讓玩家覺得自己就是游戲中的“我”，進一步提升玩家的擁有感，實現具身情緒的變化，提升玩家對于游戲背后深層價值的認知。

結語

本文將具身認知理論引入射擊類虛擬現實游戲交互設計領域，以玩家真實的具身交互需求為基礎，圍繞游戲體驗過程“身體-技術-環境”一體化的交互關系提出對應設計原則，對于探索該類游戲新的交互設計方法、提升游戲交互體驗具有一定積極意義。聚焦于玩家“體知”世界的認知方式進行射擊類虛擬現實游戲交互設計，更加符合玩家的認知特性，更能提升玩家的游戲體驗。本文所提出的射擊類虛擬現實游戲交互設計原則尚有不足之處，對于原則指導下具體的交互設計方法未來會進行深入探索和研究。

參考文獻

[1]葉浩生.“具身”涵義的理論辨析[J].心理學報，2014，46（07）：1032-1042.

[2]李其維.“認知革命”與“第二代認知科學”芻議[J].心理學報，2008，40（12）：1306-1327.

[3]辛向陽.交互設計：從物理邏輯到行為邏輯[J].裝飾，2015（01）：58-62.

[4]PRZEMYS？AW K，KYOUNGJU P. Enhanced Player Interaction Using Motion Controllers for First Person Shooting Games in Virtual Reality[J]. IEEE Access，2019，Vol.7：124548-124557.

[5]M A LOPEZ-GORDO，NICO KOHLMORGEN，C MORILLAS，FRANCISCO PELAYO. Performance prediction at single-action level to a first-person shooter video game[J]. Virtual Reality，2021，Vol.25（3）：681-693.

[6]DOURISH P. Where the Action Is：The Foundations of Embodied Interaction[M]. Cambridge：MIT Press，2001.

[7]姚爭為，楊琦，潘志庚等.具身交互與全身交互的比較[J].計算機輔助設計與圖形學學報，2018，30（12）：2366-2376.

[8]（美）杜威（EWEY J.）著；姜文閔譯.我們怎樣思維 經驗與教育[M].北京：人民教育出版社，1991.

[9]朱建軍，吳建平.生態環境心理研究[M].北京：中央編譯出版社，2009.

[10]曹繼東.伊德技術哲學解析[M].沈陽：東北大學出版社，2013：25.

[11]（美）唐·伊德.技術與生活世界[M].北京：北京大學出版社，2012.

[12]BIOCCA，FRANK A. The Cyborgs dilemma：Progressive embodiment in virtual environments[J]. Journal of Computer-Mediated Communication，1997，Vol.3（2）.

[13]鄧力源，蔣曉.基于行為邏輯的隱式交互設計研究[J].裝飾，2019（06）：87-89.

[14]謝偉，辛向陽，李世國.無意識認知交互設計探討[J].包裝工程，2015，36（22）：57-61.

[15]沈夏林，張際平，王勛.虛擬現實情感機制：身體圖式增強情緒喚醒度[J].中國電化教育，2019（12）：8-15.