VR交互设计（四）：沉浸感要素拆解（下）

我们每个人感知这个世界的角度有许多是不同的，但是也有许多是相似的。这些相似的感知一方面来源于我们生存空间的相似性，另一方面来源于我们教育与文化传承的相似性。

而在VR中提供沉浸感的要义之一，就是要捕捉到这些认知的相似之处，然后尽可能的还原这种相似性，并在这种相似性基础，上制造一点小惊喜。

前文中我们了解了生理构造需求以及VR硬件为沉浸感提供的舞台，那么接下来，我们就聊聊在内容与交互中，有哪些为沉浸感而设计的亮点。

四、认知沉浸

既然要聊认知沉浸，我们还是本着知己知彼的心态，先去了解一下人的认知是怎么回事？

1. 感觉与知觉

贴字太烦，我们直接看图：

上图就是人大致的认知过程，这个过程中有两个重要的元素：感觉和知觉。

人类运用感觉观察客观事物，反映出色彩、冷暖、大小、软硬等等事物属性；然后通过概括归纳沉淀为火红、冰蓝、暖阳、寒风等等具有多种属性关联的基本印象和概念。

而这种概念被称之为知觉，知觉具有定势效应和恒常性，这两种特性可以极快的帮助我们去理解世界并最大化的规避风险。

知觉恒常性：当我们见过左侧正常的猫之后，我们在新的环境条件下依然可以快速的把带有相同特性的事物归类为“那只猫”，这帮我们省了很多力气去辨别世界上大多数常识性的事物；当然，这种归类法也往往会误导我们产生错误判断。比如后面这只，有可能是装有机械核心的人造猫型精英怪（脑补）。

知觉定势：当我们被左侧的猫抓了一把，那么后面再看到后面的这个剪影，依然认为“这只猫”具有攻击性，从而产生躲避或者防御反应。

当我们的第一感觉和知觉产生冲突时，我们就不得不重新评估这个事物的属性，而这样的进程会使我们的大脑对新事物重新进行归类；而新归类的事物往往会缺失知觉积淀带来的联觉感受，最终导致我们对于它无感或者感受错位。

2. 用知觉构建虚拟世界基础

今年年初的时候，“不会数3的G胖”发布了一款必将载入VR游戏史的大作：《Half Life：Alyx》！该游戏上架后，不到两个月的时间，用户数量就达到了惊人的100万！IGN评分10分！

接下来我们就以这款投入了80人历经4年研发的真·3A大作为主，其他游戏为辅，来窥视一下在VR中如何用知觉来构建沉浸的世界。

1）知觉具有理解性特质

我们人类认为所有的事物都是可以被归纳和联系的，并且我们的知觉系统会根据过往的经验主动创建一些逻辑闭环，去建立和补充事物之间的关系。

上图左侧的图片是Alyx的第一幕场景，我们可以看到大面积的底部住宅与我们真实世界没什么两样；几乎在我们进入游戏的第一秒钟，我们就知道“我站在一个楼房的阳台上”，而我在哪这个问题，是玩家理解游戏内空间的第一步。

而远处缥缈而违和的高塔和纷乱的线缆，创造了一个与我们熟悉环境冲突的意象，高与低、新与旧、科技与落后，一切都在暗示着这个世界的背景；并且这个设定也可以将我们日常认知的“城中村”意象以及附加在其上的阶级对比认知投射在场景中。

再说说右侧的电梯，这个场景可以说是相当有生活气息了；我相信大多数的玩家都对电梯小广告有着极为深刻的印象，而这些细节的处理，会慢慢的加深我们对于这个世界的理解，并且逐步将我们真实生活中的情感投射到游戏中。

2）知觉具有认知定势的特性

我们面的新环境的时候，会运用已有知觉经验来探索和解决新问题，并且将新问题的解决经验再次纳入知觉体系中。

这个场景是Alyx第一章中比较有趣的设计之一，许多玩家就是从这里开始了逛街探索模式；当玩家在房顶上乱逛，运用已有认知尝试拉开百叶窗，并且成功之后，这个游戏的可玩性就被扩大了。

让我们来模拟一下知觉系统升级的运转方式：

很多VR游戏会对下一步操作做出提示 → 没有提示的对象等于无效对象 → 找不到出路 → 尝试摸索场景内的可交互物体 → 运用已有认知解决问题 → 打破传统的按键映射和显性指引思路 → 加深理解这个虚拟世界的交互逻辑 → 产生新奇的玩法 → 获得快乐。

许多玩家在初章之后，就开始翻垃圾桶、翻厕所、翻衣柜翻一切可以翻的角落，而V社也顺理成章的在一些角落里塞了点小配件，让英雄在拯救世界的同时做一个快了的拾荒者（误~）。

Alyx的剧情设计与这种拾荒的玩法设计高度融合，比如当玩家打开厕所门的时候，老油子罗素会跟Alyx互动，这种与场景高度匹配的剧情彩蛋设计，无疑会让玩家更容易沉浸在当前环境和角色中。

3）晕动症导致VR内容的移动方式一直都是最难设计的，而拾荒的设计，又需要玩家频繁的移动、拾取、挪动；V社再一次运用玩法、剧情高度融合的手法——重力手套，来解决或者规避移动难题。

拥有了这个手套，玩家可以省略大部分的移动、弯腰、下蹲等难度大、体力消耗高的动作，去满足拾荒的乐趣；并且衍生出许多玩法，比如你可以隔空夺取敌人身上的补剂，或者用吸过来的小物件糊弄藤壶怪等等等等。

虽然说“隔空取物”这个概念并不是V社首创，但是把隔空取物进行合理化解释，并且与游戏背景结合的如此之好的，V社应该是首屈一指。

大多数玩家不是科学家，并不会深究所谓“重力手套”的实现原理，玩家们需要的是能够在自己心理认知层面能够理解的合理化解释；哪怕这个解释背后理论是虚假的，玩家更在乎这个世界是否拥有能够自洽的逻辑。

4）VR视角下，需要重新审视UI存在的合理性以及展示方式；传统游戏已经有将UI与道具结合的表现形式，Alyx在游戏内UI设计上也延续并加强了这种思路。

以首套为例，重力手套不仅解决了玩法交互问题，也解决了游戏UI的部分，比如：血条、物资数量等等。

而更为巧妙的是当玩家需要补充血量的时候，加血设备的交互方式刚好可以看到左手的血量显示，从而让玩家在非常流畅的交互中收集到自己需要的信息（看图↓）：

Quest重塑了6dof头盔，而Alyx重塑了VR内容。

Alyx通过游戏，很好的阐述了在VR中我们该怎样处理知觉型交互问题；现在许多VR游戏也在渐渐的减少游戏与按键映射绑定关系，开始出现大量的自然动作交互；而自然动作交互的底层逻辑，就是人的知觉系统。

符合知觉系统的交互方式、剧情设计、玩法设计高度融合，才会减少认知跳出，给用户带来更加流畅的沉浸体验。

五、泛谈五感沉浸

前文中我们有聊到，人的视觉认知大约占整个认知体系的70%。而剩下的30%里面包含了听觉、味觉、嗅觉、触觉等几个维度。

全沉浸的VR设备在科幻作品中探讨的比较多，而且大多方案都很激进，要么往大脑直接读写数据刺激对应的皮层区域形成感受，要么就是索性剥离肉体形成参数，比如“刀剑神域”、“缸中之脑”等等。

而现实往往比较拉胯，目前也有气味发生器、触感背心、触感手套等反馈设备，但是这些设备大多处于概念产品阶段或者特定场景使用阶段。

下面我们就看几个相关产品来简单了解一下其他维度的沉浸感建立以及一些思考：

1. 全景声与沉浸感

如果说在认知器官排行中，视觉排第一，那么听觉恐怕就要坐稳第二把交椅了；用户知觉系统中对于空间感知除了依靠双眼进行定位之外，也会依靠听觉来定位。

用户对于所在空间环境以及运动物体的判断，依赖于对象的运动速度、距离以及用户所处的状态——在这一点上，视觉和听觉都要符合近大远小、近实远虚的客观规律。

因此VR种声音设计主要从空间音源分布和音色合理性两个角度上去思考：

1）空间音源分布

传统设备全景声音效的做法一般是声音从音源发出之后，模拟声音进行空间折射，从而将声音传入人耳的时间和强度进行区分，形成带有空间信息的声音效果；而VR中的全景声，大多模拟影院效果，直接在对象四周及顶部的空间内设置音源。

这两种方式是基于关注位置、空间衰减、混响等几个基于真实声音传播规律的要素，从而使用户的大脑认为自己在一个符合地球物理常识的空间内，形成真实的沉浸感。

2）音色合理性

音色合理性需要综合考量音色在场景和交互中的还原度——这个维度听起来似乎很简单，但是在实际内容制作中，有很多游戏侧重考虑场景和程式化的声音真实，却因为各种成本或者时间因素忽略了交互过程中的声音拟真。

比如很多冷兵器游戏中，金属、木头、火焰等道具元素和场景中不同物体的碰撞、穿透，以及被破坏物体的音效往往无法与真实音效产生对应。

另外一点，用户对于某些声音已经产生了知觉定势，比如远处的雷声和近处摔坏了玻璃杯的绝对音量相同；但是在用户认知中，雷声更大，带来的震撼感更强。

2. 其他沉浸维度的初探和思考

现在也有很多公司和团队在研究VR气味、触感等维度的模拟，但是这些维度不仅在技术上存在门槛，在用户体验上也存在尺度把握和适应性等问题。

左侧是 FeelReal VR Mask 气味面具，可以外接到头盔上，为某些场景提供气味沉浸；不过当前气味离在安全的情况下全面拟真还有不小的距离，而且即使是实现了全面模拟真实气味，我相信打昆特牌的小酒馆，战地的烂泥堆，Alyx的污染坑里面的味道肯定是很多玩家不想尝试的体验。

再说说右侧的 Tesla Suit 触感套装，包括触觉反馈、动作捕捉、气候控制和生物反馈系统；它的触觉反馈系统基于经皮电神经刺激和电肌肉刺激，借助肌肉电脉冲技术，以生物电的形式来将感觉由神经系统传到大脑（虽然很贵）。

这个套装基本上满足了触觉反馈的两个维度：力反馈（感知物体形状，重量，硬度等）、触感反馈（感知物体纹理，粗糙度，冷热等），从而使用户可以更加切身的体验虚拟世界。

虽然部分触觉反馈做到了，但是有个问题，看图：

头号玩家中的这一幕我相信很多玩家都还记得，虽然这一脚踹在反派身上可以博看官一笑，但是我估计哪个用户都不想这种事情发生在自己身上。

触感拟真会带来一系列的安全问题，比如有外伤、身体较脆弱的老年、儿童等用户群体可能就不能使用这种全包裹式的体感衣；并且每个人对于触感反馈的主观感受是不同的，而从痛到刚好的接受度调节也是一个痛苦的过程。

因此除了视觉和听觉之外，其他感官的沉浸面临着体验收益比低，成本及风险高的尴尬局面；当然一小部分极客玩家还是可以尝试一下的，毕竟沉浸的感官越多，VR带来的爽感就越高。

六、沉浸感要素总结

唠唠叨叨聊了这么长的篇幅，最后来简短总结一下沉浸感的要素：

• 视觉沉浸：视场角、像素密度、刷新率、瞳距；
• 听觉沉浸：空间全景声、音色合理性；
• 触觉：力反馈、触感反馈；
• 味觉嗅觉：气味拟真；
• 认知沉浸：符合知觉恒常性、利用知觉定势特点、玩法与认知规律融合。

人的综合感受与环境、文化、科技都有千丝万缕的联系，写这两篇的时候，我试图以一个新的视角——人的生物特性和认知模式来解剖沉浸感。

但是写到最后，仍然有种盲人摸象的感觉，许多涉猎的知识点仍需要大量的时间进行深度挖掘，同时也期待感兴趣的小伙伴前来交流。

下一篇聊一聊手柄交互和手势交互的一些思考吧~

作者：Ferryman_X，公众号：XRUX

本文作者 @Ferryman_X

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