VR設(shè)計(jì)基礎(chǔ)簡介及Cinema4D和Maya等VR設(shè)計(jì)工具介紹

　　懂點(diǎn)技術(shù)會(huì)高效很多。Python、C#、 C++，或其他語言將會(huì)幫助你更好地理解設(shè)計(jì)。由于互聯(lián)網(wǎng)迭代開發(fā)的特性，對(duì)產(chǎn)品原型會(huì)有高頻的制作需求，但問題是，VR這個(gè)領(lǐng)域太新了，很可能你去設(shè)計(jì)的交互方式是前所未有的，無法借鑒現(xiàn)有的素材。近期比較流行的Unity和UE4引擎集成了很多源碼，在比較活躍的游戲和VR開發(fā)者社區(qū)中也有大量的教程與資源。

　　保持敏感，擁抱未知。VR領(lǐng)域每天都在發(fā)生很多變化，即使是巨頭企業(yè)也是在摸著石頭過河，作為個(gè)人我們更要保持好奇心，不斷自我變革，快速學(xué)習(xí)。

　　一、團(tuán)隊(duì)角色

　　VR這個(gè)新的載體打開了太多新的可能性，產(chǎn)品設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之演化。

　　在團(tuán)隊(duì)角色方面，兩點(diǎn)比較重要：

　　第一，關(guān)于核心的用戶體驗(yàn)、用戶界面與交互設(shè)計(jì)。在這幾方面，跟傳統(tǒng)的產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)是沒多大差別的，依舊是這幾項(xiàng)分工：視覺、UI、UX、動(dòng)效、用研、原型設(shè)計(jì)等。每個(gè)角色都會(huì)去適應(yīng)VR這個(gè)載體帶來的新設(shè)計(jì)原則，并同樣與工程師建立緊密的聯(lián)系。產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)依舊不變：創(chuàng)造更快的迭代周期，探索更多設(shè)計(jì)上的可能性。

　　第二，內(nèi)容團(tuán)隊(duì)也將復(fù)制獨(dú)立游戲工作室的模式，從獨(dú)一無二的體驗(yàn)，到火遍市場的3A級(jí)游戲。VR和我們所熟知的娛樂產(chǎn)業(yè)一樣，有著類似的發(fā)展路徑，都需要?jiǎng)?chuàng)造優(yōu)質(zhì)的端到端的體驗(yàn)。

　　一定程度來說，轉(zhuǎn)型VR設(shè)計(jì)沒有太多的不同，但是唯獨(dú)需要強(qiáng)大的毅力去學(xué)習(xí)大量的領(lǐng)域知識(shí)。

　　二、VR設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

　　1、基礎(chǔ)法則

　　這個(gè)小節(jié)主要講述VR設(shè)計(jì)中的一些基礎(chǔ)知識(shí)，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，盡量用最通俗的語言描述清楚。

　　VR設(shè)計(jì)中最新的元素莫過于「新的維度」與「沉浸感」。我們需要知道一些內(nèi)在的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則——遵循生理特性，從用戶場景切入，認(rèn)真考慮每一種交互方式的可行性。針對(duì)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，Google專門開發(fā)了APP，將這些準(zhǔn)則收錄了進(jìn)去（Googleplay搜索Cardboard Design Lab）。

　　你也可以去看今年Google I/O大會(huì)中的Alex的演講視頻，講得更加深入，以下是內(nèi)容摘要。

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　　兩條重要指導(dǎo)原則：

　　1）畫面千萬不要掉幀

　　2）保持良好的頭部追蹤

　　人類會(huì)對(duì)一些外部事件本能地做出反應(yīng)，而這些本能反應(yīng)往往是我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)很難意識(shí)到的，所以在設(shè)計(jì)時(shí)我們要有針對(duì)性地提出解決方案。

　　生理舒適。比如最著名的「暈動(dòng)癥」，因此我們?cè)谑褂谩讣铀佟购汀笢p速」時(shí)要慎重，盡量保持平穩(wěn)的視線。

　　環(huán)境舒適。人們?cè)谀承﹫鼍跋聲?huì)感到多樣化的「不適感」，比如在高處（恐高）、狹小的空間（幽閉恐懼癥），廣闊的空間（曠野恐懼癥）等等。注意考慮物體的尺寸，小心碰撞。比如一個(gè)人向你扔石子，你本能地會(huì)去躲避或者抓住它來保護(hù)自己。讓這些特性成你應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，而不要成為劣勢(shì)。

　　你可以利用用戶的感官特性來幫助你設(shè)計(jì)更富有沉浸感的產(chǎn)品，從游戲產(chǎn)業(yè)中能夠獲得很多靈感，比如：

　　1）空間位置的3D音效

　　2）光路的引導(dǎo)

　　不要讓用戶過度疲勞。這是VR設(shè)計(jì)新手的通病，好萊塢科幻大片中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)違背「人體工程學(xué)」的設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)會(huì)讓用戶感到異常不適，比如阿湯哥主演的《少數(shù)派報(bào)告》中的手勢(shì)交互就不適合長時(shí)間的使用。

　　看下圖，二維坐標(biāo)系下的頭部運(yùn)動(dòng)安全區(qū)域。綠色是舒適區(qū)域，黃色勉強(qiáng)可以接受，紅色是一定要避免的。

　　糟糕的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的問題。

　　例如，聽說過「短信脖」么？一份在神經(jīng)與脊柱外科手術(shù)領(lǐng)域的論文表明，當(dāng)頭部向不同的位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)對(duì)頸部產(chǎn)生不同的壓力。頭部從正中央水平位置直視前方改至俯視會(huì)對(duì)頸部增加440%的壓力。肌肉和韌帶會(huì)感到疲憊和疼痛；神經(jīng)會(huì)被拉伸；軟骨層會(huì)受到壓迫。所有的這些不良行為可能會(huì)導(dǎo)致類似永久性神經(jīng)損傷這樣嚴(yán)重的慢性病。

　　2、自由度

　　人類肢體在空間中有6種不同的移動(dòng)方式，可以用三維坐標(biāo)系表示。

　　3自由度（方向追蹤）

　　類似Cardboard， Gear VR這種手機(jī)盒子產(chǎn)品，可以通過內(nèi)嵌的陀螺儀（3自由度）追蹤方向?；赬YZ三個(gè)坐標(biāo)軸上的旋轉(zhuǎn)也可以被追蹤。
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　　6自由度（方向追蹤+位置追蹤）

　　為了達(dá)到6自由度，傳感器必須在空間中追蹤「位置」信息（+X， -X， +Y， -Y， +Z，-Z）。類似HTC Vive或Oculus Rift高級(jí)終端設(shè)備可以達(dá)到6自由度。

　　追蹤

　　要想使6自由度成為可能，需要涉及一個(gè)或多個(gè)紅外傳感器。在Oculus 的案例中，追蹤傳感器在固定的相機(jī)上，而在Vive的案例中，追蹤傳感器內(nèi)置在頭盔中。

　　3、輸入

　　根據(jù)系統(tǒng)的不同，輸入方式也是多樣化的。比如GoogleCardboard只有一個(gè)按鈕，因此交互模型就是簡單的凝視與輕觸。HTC Vive有兩個(gè)6自由度的控制器，Oculus本來要配套XboxOne控制器，但是最終使用了6自由度的「OculusTouch」，這兩者都允許你使用更高級(jí)、沉浸感更強(qiáng)的交互模式。

　　另外還有一些輸入方式比如「手部追蹤」，最著名的莫過于Leap Motion，你可以將它與VR頭顯配合使用。

　　VR輸入領(lǐng)域在不斷地快速演化，但是今天的手部追蹤技術(shù)可靠性還不夠高，不能夠作為最主要的輸入方式。問題主要存在于單個(gè)手指的識(shí)別、碰撞和細(xì)微動(dòng)作的追蹤。

　　即使游戲控制器已經(jīng)是玩家們最熟悉不過的輸入設(shè)備，但在VR方面，它無疑是讓人失望的，控制器的存在一定會(huì)讓VR最注重的沉浸感大打折扣。在FPS（第一人稱射擊游戲）中，掃射和移動(dòng)就會(huì)因?yàn)榧铀俣鹊拇嬖谝鹕眢w不適。

　　另一方面，得益于6自由度，HTC Vive的控制器加強(qiáng)了VR體驗(yàn)，VR繪畫應(yīng)用Tilt Brush就是個(gè)很好的例子。

　　當(dāng)設(shè)計(jì)用戶界面與交互時(shí)，輸入方式是影響你決策的關(guān)鍵點(diǎn)。你必須知道所有主流的輸入方式，并且深入了解他們的瓶頸與缺陷。

　　4、工具

　　工具有太多太多，并且還不斷會(huì)有新的、優(yōu)秀的工具應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，這里只介紹部分主流的工具產(chǎn)品。

　　紙和筆

　　最傳統(tǒng)的紙筆經(jīng)久不衰，在VR設(shè)計(jì)中同樣是這樣。簡單、高效，可以快速將想法畫出來，呈現(xiàn)在紙上。在VR設(shè)計(jì)中，呈現(xiàn)線框圖至高保真原型的成本要比2D設(shè)計(jì)高，所以紙筆成為了更重要的工具。

　　Sketch

　　Sketch很容易上手，它允許我們將想法變?yōu)閂R原型前做大量的探索與嘗試。它的導(dǎo)出工具和插件能節(jié)省大量的時(shí)間。

　　Cinema4D

　　C4D并不是Maya的競品。兩個(gè)都是很優(yōu)秀的工具，有各自擅長的表達(dá)方式。當(dāng)你沒有3D設(shè)計(jì)的背景知識(shí)時(shí)，C4D可能門檻會(huì)相對(duì)高一些。C4D的UI很友好，并且擁有很多很棒的插件，能幫助我們更快地迭代。C4D的相關(guān)社區(qū)很活躍，我們可以在里面找到很多高質(zhì)量的素材。

　　Maya

　　Maya這款工具特性鮮明，優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)都非常明顯。他幾乎可以滿足一個(gè)3D藝術(shù)家所有的需求，大多數(shù)游戲和電影是用它來設(shè)計(jì)的。Maya有著非常高的魯棒性，可以輕易地處理大量的模擬需求以及密集的場景。從渲染、建模、動(dòng)畫、操控這幾個(gè)方面來說，它幾乎是最好的工具。并且Maya可以深度定制，這也是他能成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的原因之一。每個(gè)VR設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要建立他們自己的工具集，這時(shí)Maya可能會(huì)是最佳選擇。

　　Unity

　　Unity無疑是最棒的原型設(shè)計(jì)工具。在你的項(xiàng)目里，你可以直接通過VR預(yù)覽原型，輕松地創(chuàng)建和移動(dòng)控件。Unity是個(gè)強(qiáng)大的游戲引擎，有著龐大的社區(qū)；在Unity商城中，有著無比豐富的資源。在素材庫中，你可以找到簡單的3D模型、完整的工程項(xiàng)目、音頻文件、數(shù)據(jù)分析工具、著色器、腳本等等。

　　Unity的開發(fā)者文檔和學(xué)習(xí)平臺(tái)很贊，有很多高質(zhì)量的教程。

　　Unity 3D主要使用C#或者JavaScript，并同Microsoft Visual Studio一起發(fā)布，但并沒有內(nèi)建的可視化編輯器。我們可以從商城里找到一些優(yōu)質(zhì)的可視化編輯器。

　　它幾乎支持所有主流的VR頭顯設(shè)備，所以是最好的可以打造跨平臺(tái)應(yīng)用的引擎之一：

　　Windows PC， Mac OS X， Linux，Web Player， WebGL， VR（包括Hololens）， SteamOS， iOS， Android， Windows Phone 8， Tizen， Android TV和Samsung SMART TV， 以及Xbox One& 360， PS4， Playstation Vita， 和Wii U。

　　它幾乎支持所有主流的3D格式，在2D游戲方面也有最佳的創(chuàng)作能力。應(yīng)用內(nèi)置的3D編輯器功能稍弱，但開發(fā)者已開發(fā)了一些很好的插件去完善它。