二维平面的交互是人为设定的，情景几乎是不会发生变化的；而人所在的三维空间很复杂，情景也会随着人与任意对象之间的任务而发生变化，同时交互的方式也会根据当前情景发生变化。

  举一个简单的例子，假设我们有一副来自未来的AR眼镜，当我们在日常工作中会随时走来走去，AR眼镜反馈给我们的内容应该根据环境、视线焦点、当前任务等条件进行动态变化，这时候我们可以通过手势、语音等多种方式与内容进行交互；而我们使用手机时，每次打开都是相同的页面。三维空间下的交互远比二维平面的交互复杂，以下分析一下三维空间的交互设计需要注意哪些事项。

  三维空间交互设计的共通点

  用户在三维空间下的主要交互对象可以分为虚拟界面和真实物体两大类，虚拟界面包括VR、AR和MR（下文统称XR），真实物体则为各种智能硬件，我认为它们的设计共通点主要有三点：①考虑多模态交互；②根据空间定位做出响应；③考虑情境理解。

  1.考虑多模态交互

  在《AI改变设计》第四章第一节已经提到人类应该可以通过多种交互方式直观地与计算机进行交互，而且已经对各种感官以及交互方式有所解释。在三维空间下，最主要的交互方式是语音交互以及基于体态语言理解的交互。语音交互可以突破距离的限制进行远程操作，同时它也是绝大部分用户都懂的互动方式。体态语言理解是人机交互领域中的核心技术，包括肢体语言及空间语言，肢体语言的相关内容请看回第一节，空间语言请看下一点。

  2.根据空间定位做出响应

  空间语言指的是社会场合中人与人身体之间所保持的距离间隔。空间语言是无声的，但它对人际交往具有潜在的影响和作用。美国人类学家爱德华·霍尔（Edward Hall)在经典着作《近体行为的符号体系》中将人类的空间区域距离分为：亲密距离、个人距离、社交距离以及公共距离。

  其语义为“自由、开放”。这是人们在较大的公共场所保持的距离，是一切人都可以自由出入的空间距离。

  在未来用户周围一定有很多可交互的设备，如果全部的设备经常与用户互动，我们可以想象被一群吵吵嚷嚷的孩子包围的感觉是怎样的。因此我们设计的任意对象应该根据用户与设计对象之间的距离做出不同的响应。

  目前我们主要用到的空间定位技术有SLAM（SimultaneousLocalization and Mapping，即时定位与地图构建）和6 DOF（Degree of Freedom，自由度）。SLAM主要用在智能机器人上。机器人可以在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置估计和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航。6 DOF主要用在XR上，它能映射出用户在现实世界中是如何移动的。6 DOF分成两种不同的类型：平移运动和旋转运动，任何运动都可以通过6DOF的组合进行表达。

  3.考虑情境理解

  用户同样的输入，在不同的情境下可能会有不同的意图；当用户操作的环境是在三维空间时，随着操作对象不断变化，用户的操作和意图会更加复杂而且发生动态变化，使情境的动态性问题更加突出。设计对象之间的数据互通能更好地分享用户在不同设计对象上的操作和意图，实现更好的情境理解。

  虚拟界面

  关于VR、AR和MR，我认为有几点是我们在设计时需要注意的：

  1.建立规则

  在面对一个全新的事物时，人们更希望能将它和熟悉的事物进行对比来获取认知，这也是为什么早期GUI的设计会参考这么多现实中的真实事物，包括它们的样式以及交互方式。在构建丰富的虚拟现实体验时，为了让用户更容易沉浸在我们所设想的现实之中，应该一开始就要快速向用户讲解这个世界的规则，例如这里的重力、摩擦力、惯性等物理因素是否与我们所认知的一样，这是充满兽人与黑暗魔法师的世界还是1888年开膛手杰克四处杀人的伦敦东区……如果存在魔法，说不定用户就能吟唱咒语使用魔法；如果有杀人凶手，说不定用户就是可击毙他的探长，拥有杰出的射击能力。

  在创建AR或MR体验时，我们的主要目标几乎与VR完全相反。在AR和MR中，我们的重点是把内容带到现实世界，让它和我们的现实世界一样，但是可以为用户带来神奇的感受。需要注意的是，你遵循的现实规则越多，体验看上去就越扎根于现实，这样用户才能预期即将出现哪种交互方式，以及用户界面存在哪种选项。

  2.用正确的元素构建适合的世界

  不同的世界观有着不同的风格和材料设计，我认为以下几点都是设计时必须考虑的：

  A）光线

  现实世界中总是充满光影，阴影是影响用户感受到的视觉真实性的重要因素之一。有研究指出，在虚拟场景中使用动态移动的阴影，要比使用静态阴影或者没有阴影能引发更强的临境感。微软的Fluent Design认为光线是一种轻量、合理、能够给用户提供邀请的交互方式；而Material Design通过光线引入了阴影，它们都希望把自己的设计语言立意在大自然的基础上，从而更贴近人们的生活。

  B）声音

  声音对临境感有很大的影响。有研究表明，与没有特定方位的声音或没有声音相比，有特定方位的声音会增强用户的临境感；另外，在虚拟场景中与视觉信息同步的声音可以提高用户的自我运动感，而这种自我运动感的提升也有助于增强临境感。

  C）触觉反馈

  触觉反馈对提升临境感的作用非常明显，尤其是触碰到物体时如果缺乏触感会让大脑感到困惑，现在许多企业与研究机构非常重视触觉模拟的研发，也正是看到了触觉模拟对于提升临境感的重要性。

  D）运动设计

  运动设计对于XR的UI表现和交互体验来说都是至关重要的一环。我们可以想象一下电影中的运动设计，运动的无缝过渡让你能够专注于故事，为你带来真实体验。可以将这些感觉融入设计，引导人们在观影过程中轻松从一个任务跳转到另一个任务。

  3.考虑合适的环顾方式

  由于“眼镜、手机”组合的低端VR设备不具备检测用户身体位移的能力，所以在使用过程中用户很少需要发生位移；此外，360°全景视频的拍摄也是以一点为中心拍摄其周围360°的影像，在观看时，用户是处于摄像机的位置对周围进行观察。

  所以以用户为中心环顾视角的方式被多数VR产品使用。但是，当用户细致观察某件物品时，是以它为中心环顾的方式来观看的，因此我们也要兼顾以物体为中心环顾的方式来设计整个XR产品。

  4.考虑合适的阅读距离

  很多事情会影响界面的可读性，例如字体的大小、对比度、间距等等，在XR中会增加另外一个因素：深度。深度是微软Fluent Design中最重要的内容。深度不仅可以表现UI元素的层次及重要程度，更可以表现虚拟物体在3D空间中的方位，例如相同的物体显示大小不一样，我们可以知道哪一个离我们更近。因此我们应该将深度融入到虚拟界面中，将平面的二维界面转化为能创建视觉层次、更丰富、更有效呈现信息和概念的界面。

  5.考虑凝视交互

  头部追踪将为头戴设备提供新的输入方式。用户可以通过旋转头部以及凝视某个物体的方式告知应用程序他们的意图和兴趣点是什么，类似于PC时代的光标定位。在XR中，我们可以考虑在屏幕中间放置一个固定焦点来做视觉辅助，这样有助于用户知道哪个物体正在你的视觉中心上。同时我们应该将凝视交互用于附近或者大型对象上，因为用户尝试将焦点聚焦在一个遥远或者小型对象上，需要头部做出精细且不自然的运动，会让用户感觉很痛苦。  

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