VR中的交互范式（二）

在上一篇中，我们介绍了vr最基本的设备及其对应的交互范式。如果将vr环境比作一个世界，头部控制只是让我们能观察这个世界，而接下来介绍的vr设备，才能让我们“伸手触摸”这个世界。

◑手柄操作◐

在vr环境中，头部的移动很容易造成生理上的眩晕（类似于晕车），所以将复杂的交互用手柄代替，头部只用来“观察”，这样既减轻了头部的负担，也使操作更为高效。不过由于目前vr领域仍处于“跑马圈地”的蛮荒时期，各家的手柄都存在着很大的差异，其交互操作方式也存在很大不同。就影响力而言，HTC Vive和Oculus由于进入市场较早，其双手六自由度的手柄操作会在很长一段时间影响高端市场。而谷歌凭借着安卓系统平台的号召力，相信它在9月即将上市的daydream系统硬件设备也会迅速成为中低端VR硬件的范本。那么接下来我将会重点分析下这两种设备的交互。

●Google Daydream●

▽从硬件设备上看，daydream仍是将手机作为主机，配合眼镜进行观看，其原理与cardboard相同，但值得关注的是作为辅助控制器的手柄。下面我们看看谷歌官方给出的Demo。

daydream手柄操作演示 - 腾讯视频

▽光标的设计上，Google学习了Hololens中的“gaze”，即镭射出的射线和虚拟物体相交形成了一个圆点。如下图：这样通过投射光标到虚拟物体表面，增强了环境的空间感，同时，类似激光笔的交互可以让用户站在一个固定位置就能轻易地选择到他能看到的任何物体。

3自由度控制

控制平底锅

▽物理按键方面，根据谷歌官方公布的资料，此手柄有一个能够点击的触控板，两个button及音量调节键组成，再加上本身拥有加速度计、陀螺仪、和地磁针，支持三自由度的控制，其可支持的操作复杂度已经远远超过鼠标。

主要功能键

▽先从touchpad说起。它会记录你大拇指指头和touchpad接触点的位置。虽然没有看到相关演示，但可以大胆的猜测这个触控板可以用来在vr环境下进行2D展示平面上翻页、拖动、button间切换选择等类似鼠标的操作。click的手感和mac的touchpad类似，把它按下去再抬起来即完成一次click事件，而不需要抬手指。而且既然识别click，则也能实现pressdown时拖动的操作，很好的解决了3D空间拖动物体的问题。

touchpad示意

▽APP button最常见的就是唤出游戏内置的菜单，还通常用来回到游戏中的操作菜单、暂停或者选择工具，射击类游戏中为了减少交互路径直接设计成click一下就切换武器。

▽home button则是返回主页，也就是Android VR的home 页。长按home button 回到默认视角（既Recenter），让当前视角会重新回到neutral pose位置。这个功能很重要但基于“手机-眼镜”的硬件系统几乎是不能达到的，所以可用性被大大提高。

●双手柄系统●

从硬件上看，HTC vive 与谷歌的手柄都使用触控板和按键，而oculus使用的是摇杆和按键，其操作更像是游戏手柄（不过oculus早期使用的是xbox360的手柄，所以硬件上的传承也顺理成章）。下面我们主要看看相比Google daydream手柄，双手柄又有哪些交互上的增强。

▽六自由度控制

以HTC vive为例（如上图），放置在场地对角线高处的两个位置捕捉器（灯塔）可以捕捉手柄发出的红外射线从而计算出手柄在场地空间中三个纬度的坐标，并映射到虚拟空间。这样才真正做到让手柄在3D环境中进行位置移动。下面以Tilt Brush为例可以很容易理解六自由度手柄到底是怎样一种神奇体验。

Tilt Brush绘画演示 - 腾讯视频

可以看到，用户可以通过手柄，在虚拟空间中进行3D作画，这全都有赖于其六自由度的位置追踪。

▽双手配合操作，模拟真实世界

在现实生活中的很多操作都是双手配合完成的，因此为了让虚拟的vr环境更逼真，不仅要将场景搭建的更为真实，同时操作上也要更加贴近用户在现实中的行为。因此双手柄系统用两只手柄分别映射用户的两只手，虽然这双“虚拟的手”无法完全模拟人手的动作，但足以模拟用户在现实中的许多行为。还是以tilt brush为例，画家在现实中作画一般都是一只手拿调色盘，一只手拿画笔，所以tilt brush将菜单全部围绕“左手”布置，而“右手”作为画笔进行作画，如下图：

当然，如果将一个手柄类比成一根手指，那么双手柄好比触屏中的Multi touch，例如下图所示的缩放空间物体。

不过，双手柄的弊端是，当交互操作并不复杂（比如用单手柄就可以完成），用户在初次使用时会很疑惑到底是哪只手来完成操作。不过随着平台APP量的增加，慢慢的一定会在这方面达成交互上的一致。当然，将左右手柄在虚拟环境中映射为不同样式或者干脆提醒用户只用一只手柄也不失为一种解决方法。

下集预告

这次原计划是要将所有交互范式都讲到，但发现篇幅远超预期（原谅天秤座的啰哩啰嗦），所以剩下那些狂拽酷炫屌炸天的科幻玩意儿就留到下期介绍了。如果笔者没被项目掏空身体，下周五晚准时更新(≖ ‿ ≖)✧

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