1
| 本文作者： 胡癡兒 | 2016-10-05 22:34 |
雷鋒網(wǎng)按：就在昨晚，谷歌首款Daydream VR頭盔正式登場(chǎng)，僅售79美元。本文是VR行業(yè)從業(yè)者胡癡兒在知乎上關(guān)于谷歌Daydream的探討，雷鋒網(wǎng)獲授權(quán)發(fā)布于此，希望能加深你對(duì)Daydream VR的了解。
利益相關(guān)：如圖，體驗(yàn)完daydream領(lǐng)了一套廣告衫睡在了Google辦公室的地板上做了個(gè)『30分鐘』沉浸感極強(qiáng)的白日夢(mèng)......
打個(gè)形象的比方：剛出生的嬰兒，它會(huì)到處爬，到處望，看看這世界是怎樣的，這就是Google cardboard前兩年頭動(dòng)交互所做的事情。
兩年后這個(gè)嬰兒大致會(huì)看世界了，于是開(kāi)始揮舞著自己的小手，去抓身邊的、周圍的東西，可能抓得有些幼稚、有些凌亂。
但是隨著它慢慢成長(zhǎng)，便越來(lái)越會(huì)和身邊的東西交互，抓東西越來(lái)越靈巧和自然……這就是daydream，它的核心就是用controller來(lái)『抓東西』。
（從尺度上來(lái)看它可以隨時(shí)放進(jìn)口袋，便攜性符合移動(dòng)端要求；而從正面的簡(jiǎn)單三個(gè)按鍵上看來(lái)，它也是適合做簡(jiǎn)單的、輕度的交互，所以受眾廣，利于VR早期的推廣。）
所以，用一句話概括就是——用手部控制controller進(jìn)行操作替代了原來(lái)用頭動(dòng)控制cursor的交互，把頭部從繁重的交互操作中解救出來(lái)，是體驗(yàn)上的升級(jí)。
所以我們重點(diǎn)講講它的交互——
另外，我們從文件中也可以看出來(lái)，daydream確實(shí)是由cardboard演變過(guò)來(lái)的：另外，我們從文件中也可以看出來(lái)，daydream確實(shí)是由cardboard演變過(guò)來(lái)的：
列個(gè)目錄慢慢往下寫(xiě)：
硬件及工業(yè)設(shè)計(jì)
raycast
連續(xù)motion
離散motion
雙手交互
touchpad以及手感
APP button
點(diǎn)擊home button回到daydream的主頁(yè)
長(zhǎng)按home button 回到默認(rèn)視角
這個(gè)controller是用藍(lán)牙連手機(jī)的遙控器，示意圖如下：
經(jīng)知友經(jīng)知友 @tony chen 提醒，音量鍵在這里。（因?yàn)樵谑謾C(jī)插入手機(jī)盒子之后不方便操作音量，而有需要隨時(shí)調(diào)節(jié)。）
從觸覺(jué)上來(lái)說(shuō)，一個(gè)平的略往外凸的按鈕，下面是凹進(jìn)去的按鈕，能讓你在VR中摸出來(lái)。
握著這個(gè)controller的姿勢(shì)和單手手持手機(jī)相似，所以它不支持multi-touch，而更多的是你大拇指單指的操作——用大拇指操縱這三個(gè)交互控件。
（為了避免手把controller甩出去，所以手腕上還是系了個(gè)繩）
在cardboard和很多移動(dòng)端VR中，都使用轉(zhuǎn)動(dòng)頭部來(lái)控制cursor的。
而Daydream的controller，則在VR中發(fā)出的虛擬『激光』移動(dòng)cursor，避免過(guò)多的『頭動(dòng)交互』引發(fā)的脖子疲勞……這是交互的一大進(jìn)步。
raycast這種交互用到了IMU（加速度計(jì)、陀螺儀和地磁計(jì)三者數(shù)據(jù)的整合），雖然只有三自由度，但是已經(jīng)夠用了。
這里感興趣的同學(xué)可以看《如何形象地理解四元數(shù)？》，我非技術(shù)就不講了。
想象一個(gè)點(diǎn)，向一個(gè)三自由度的球形曲面投射一道射線，它只要稍微轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)手腕就能指到這個(gè)球面里的任何一個(gè)點(diǎn)。（所以交互起來(lái)很輕松）
在cursor的設(shè)計(jì)上，Google學(xué)習(xí)了Hololens中的『gaze』，即鐳射出的射線和虛擬物體相交形成了一個(gè)圓。
而這個(gè)圓是貼著虛擬物體表面的走的，所以增強(qiáng)了虛擬物體的立體感。
從下面的demo中我們可以看出，在來(lái)到主視角之后，用戶并不需要使用『頭動(dòng)』來(lái)調(diào)整cursor，而是直接輕松簡(jiǎn)單地用了遙控器的raycast完成了交互（微微轉(zhuǎn)動(dòng)手腕調(diào)整遙控器位置）。
用鐳射的交互方式用來(lái)做選擇其實(shí)是很輕松的（用戶交互成本使用路徑最低）——用戶站在&坐在一個(gè)固定位置，就能輕易地選擇到他能看到的任何物體。在VR中的交互感覺(jué)，就像激光筆一樣。
不知道你們有沒(méi)有過(guò)用很強(qiáng)的激光筆指著遠(yuǎn)處，當(dāng)你在很遠(yuǎn)的地方看見(jiàn)激光一瞬間達(dá)到，這種迅捷的交互有種很強(qiáng)的快感。（如果地球上所有人同時(shí)用激光筆指著月亮，月亮?xí)粫?huì)變顏色？ ）
我們都知道，越遠(yuǎn)處的物體，越相當(dāng)于貼在一個(gè)三自由度的球面上，比如極遠(yuǎn)處的星辰，但是越遠(yuǎn)處的物體需要轉(zhuǎn)動(dòng)得幅度越小，卻越難以精確指到。
用raycast選擇道具欄中的物體用raycast選擇道具欄中的物體。
在投擲道具時(shí)，激光鐳射的虛線就會(huì)顯示出來(lái)，示意你將會(huì)投擲到的地方。
指著一個(gè)可被激活的道具。
點(diǎn)擊touchpad，則觸發(fā)這個(gè)道具，比如這里是寶箱打開(kāi)。
拾取道具，選中道具后點(diǎn)擊touchpad，道具會(huì)向你飛來(lái)。
道具會(huì)向你飛來(lái)。
不像HTC vive那樣低頭彎腰過(guò)去撿那么累，daydream controller在降低了操作成本的同時(shí)也降低了沉浸感（因?yàn)橛螒虿⒉皇亲層脩糨p松的），但是又能提高留存率，因?yàn)橥嫫饋?lái)輕松用戶更愿意久玩。
當(dāng)然還可以用來(lái)瞬移傳送當(dāng)然還可以用來(lái)瞬移傳送。
在Google 街景地圖VR中，每個(gè)點(diǎn)都是一個(gè)全景球，用拋物線式的raycast進(jìn)行傳送。
（為什么要用拋物線呢？因?yàn)槿绻苯佑弥本€raycast指向地面可能不容易指準(zhǔn)，而產(chǎn)生比實(shí)際距離更靠前或者更靠后的偏差，而一個(gè)拋物線投射過(guò)去其實(shí)是有兩個(gè)維度的，這時(shí)能更準(zhǔn)確地判定該點(diǎn)的距離，或者深度。）
這段將在《用哪些方式在VR中移動(dòng)（locomotion）比較合適？》中再展開(kāi)詳細(xì)討論......
連續(xù)motion用到的更多是controller里的陀螺儀（gyroscope），傳回來(lái)的只有角速度（angular speed）。
因?yàn)樗挥腥杂啥鹊姆较蜃粉?，而沒(méi)有六自由度的位置跟蹤，所以這個(gè)controller只能改變方向地?cái)[啊擺。
用motion作為游戲的交互在7、8年前的PS3 move和wii就有了，就是運(yùn)動(dòng)手柄以控制虛擬中的某個(gè)握著的道具。
個(gè)人理解——如果說(shuō)觸摸是適合2D平面的交互，那么motion則是適合3D立體的交互。即便以前3D交互都是用任天堂發(fā)明的搖搖桿，但還是在2D的手柄上搖動(dòng)，難免有維度感的缺失。
我覺(jué)得VR交互設(shè)計(jì)的核心就是思考——將現(xiàn)實(shí)中你握著的controller映射到VR中你的avatar握著controller幻化的道具，要像真的握著它幻化的道具一樣，就得對(duì)它幻化的道具的交互有深入的理解——
人們是怎么用激光筆指東西的？怎么用魚(yú)竿釣魚(yú)的？怎么用平底鍋烹飪大餅的……
daydream controller把motion的交互放在了手上，而不是頭上——用手來(lái)運(yùn)動(dòng)，而不是頭動(dòng)控制保證了『不暈』。
2.1、搖晃
搖動(dòng)魔法花朵
移動(dòng)平底鍋
連續(xù)地一點(diǎn)點(diǎn)地把菜扒到盆子里——
這里有個(gè)細(xì)節(jié)：你得調(diào)整刀的方向，讓刀用刀背（刀最寬的部位）把這些菜推過(guò)去，而不是刀刃或者其它地方，所以你感到這確實(shí)是一把刀，因?yàn)槟阍诮换r(shí)感到了刀鋒和刀背的不同功能，會(huì)產(chǎn)生不同結(jié)果（你用刀鋒無(wú)法把它們推走）
而你手腕調(diào)節(jié)controller將它和砧板調(diào)垂直，這個(gè)狀態(tài)就是『連續(xù)motion』——細(xì)微、連續(xù)的方向調(diào)節(jié)。
2.3、方向控制
搖晃手腕控制龍前進(jìn)的方向，而這條龍是第三人稱的，而你所在的視角是靜止或者勻速的，以此來(lái)保證不暈，特別適合運(yùn)動(dòng)類游戲（如果這條龍是你第一人稱來(lái)玩一定暈倒你吐血）。但是沉浸感不夠，龍會(huì)舞出你的視線，必須轉(zhuǎn)頭調(diào)整視角跟上。
你手腕舞動(dòng)著controller，模擬舞龍藝人舞龍的體驗(yàn)。
放風(fēng)箏和舞龍同理，都是上下晃動(dòng)比較厲害的『鏡頭抖動(dòng)』，所以也采用了第三人稱。
你手腕舞動(dòng)著controller，模擬放風(fēng)箏的人放風(fēng)箏的體驗(yàn)。
2.4、傾斜（tilt）
微微擺動(dòng)『迷宮』，讓彈球在里面滾出來(lái)。
傾倒平底鍋
另外，吃蘋(píng)果和喝水則是一種特殊的傾倒，將虛擬物體朝你的方向傾倒。
吃蘋(píng)果
喝藥水
離散motion主要用到的傳感器是加速度計(jì)用來(lái)感知加速度。
（你手甩出去一瞬間，視覺(jué)上得到反饋，所以感覺(jué)非常爽。）
如果類比平面交互的話，這個(gè)操作有點(diǎn)像iOS上的快速滑動(dòng)（flickr），有一種丟棄的感覺(jué)。比如iOS中的滑動(dòng)就會(huì)根據(jù)你手指滑動(dòng)速度的快慢來(lái)決定頁(yè)面滾動(dòng)的快慢。
3.1、擊打
你揮動(dòng)controller，越用力則在VR中反饋到的視覺(jué)沖擊力和聽(tīng)覺(jué)上的力度越強(qiáng)。
錘子錘虛擬物體
用球拍打球，你手腕甩出去。用球拍打球，你手腕甩出去。
它和后面的一個(gè)木琴（xylophone）游戲異曲同工：
這種demo設(shè)計(jì)的巧妙之處在于——左右旋轉(zhuǎn)是用『連續(xù)motion』選擇音調(diào)。
而上下的敲擊是用『離散motion』發(fā)出聲音，揮手時(shí)的加速度越快，聲音的顆粒感越強(qiáng)。
還有一種比較好玩的玩法是握著『音錘』上下抖動(dòng)手腕，連續(xù)敲擊產(chǎn)生輪音效果，或者連續(xù)滑過(guò)多個(gè)琴板產(chǎn)生『琶音』的效果……（不小心暴露了我是音樂(lè)人的身份(╰_╯)#）
下面四張是敲擊全過(guò)程：
豎琴發(fā)出音樂(lè)的動(dòng)畫(huà)豎琴發(fā)出音樂(lè)的動(dòng)畫(huà)
切菜也是一種離散motion，尤其是甩著手腕，『剁』下去的那個(gè)動(dòng)作。
3.2、投擲
離散甩動(dòng)主要使用加速度計(jì)測(cè)你『甩出去』瞬間的加速度，從而模擬虛擬物體也被這樣甩出去，你甩動(dòng)的速度越快，虛擬物體飛出去的越快、越遠(yuǎn)（視覺(jué)反饋）。
比如你甩動(dòng)魔法花瓣
回旋鏢（boomerang）回旋鏢（boomerang）
瞄準(zhǔn)……
扔出回旋鏢扔出回旋鏢
（這里很神奇的一點(diǎn)是，我必須用手腕調(diào)整飛鏢迎風(fēng)的方向，用飛鏢的刃對(duì)著空氣，調(diào)整好位置再用『離散motion』扔出去）
（飛鏢飛過(guò)去打靶）
講個(gè)用戶體驗(yàn)的細(xì)節(jié)：我以前去澳大利亞旅游的時(shí)候丟過(guò)回旋鏢，當(dāng)我的手扔出去后回旋鏢就飛走了，飛不回來(lái)。而且我明明想飛向某個(gè)物體，結(jié)果卻偏差非常大。（不符合用戶預(yù)期）。
而這里Google對(duì)飛鏢的『再設(shè)計(jì)』，讓回旋鏢飛出去，砸到我想擊中的目標(biāo)，然后在空中根據(jù)它設(shè)計(jì)好的飛行軌跡盤(pán)旋之后，再飛回來(lái)，飛回我『手』里——
這個(gè)過(guò)程以及它在空中飛行的軌跡，符合了我的心理預(yù)期，于是和我的交互間建立了聯(lián)系。所以在我往后的交互中，我便越來(lái)越熟練，甚至在扔出去的時(shí)候就知道它會(huì)在空中擊中那里并回到我手里。
（下圖左上為飛回來(lái)的回旋鏢）
甩動(dòng)手上的平底鍋，將面餅拋到空中。
甩動(dòng)魚(yú)竿，將誘餌拋到遠(yuǎn)處。
最上面那個(gè)大圓形平臺(tái)是touchpad，沒(méi)事的時(shí)候可以把大拇指放上去滑動(dòng)，當(dāng)你握著的時(shí)候只可能用大拇指摸到它，所以還是大拇指單指操作，用來(lái)滑動(dòng)某些view。（當(dāng)然這種滑動(dòng)可以是連續(xù)滑動(dòng)pan、離散滑動(dòng)swipe）
所以它會(huì)記錄你大拇指指頭和touch pad接觸的接觸點(diǎn)的位置。
因此，它可以作為第三人稱游戲的2D平面方向控制（有點(diǎn)像手柄上的d-pad），touchpad上的上下左右則代表了在這個(gè)2D平面中的前進(jìn)方向。
不過(guò)，最重要的是！它不是tap而是click！?。ň拖衲闶种阜旁谑髽?biāo)上點(diǎn)擊，是不需要抬手指的，反之，觸屏手機(jī)的tap操作就需要抬手指。）
下面我們來(lái)講下它的最主要操作click——手感和mac的touchpad類似，你把它按下去再抬起來(lái)即完成一次click事件，而且不需要抬手指。和觸屏手機(jī)的tap不同~
點(diǎn)完抬起手指時(shí)我感到了一些微微的力反饋——據(jù)說(shuō)在touchpad下面放了個(gè)觸覺(jué)點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)（tactile cilckable switch）。
在現(xiàn)實(shí)中這個(gè)操作對(duì)應(yīng)VR中的點(diǎn)擊虛擬按鈕（click button），而且這些是比較主要的操作，比如射擊、選擇……
click touchpad觸發(fā)魔法花瓣click touchpad觸發(fā)魔法花瓣
手指放在touchpad上。
hold on在 touchpad之上后……
點(diǎn)擊touchpad發(fā)射魔杖上的火焰彈點(diǎn)擊touchpad發(fā)射魔杖上的火焰彈。
（注意中間的虛線，正是激光鐳射示意發(fā)射的軌跡將沿著這條線。）
當(dāng)然touchpad還可以結(jié)合hold on來(lái)移動(dòng)物體。
用raycast指著地上的一個(gè)物體。
按下click把它吸到你的魔杖上。
保持hold on并移動(dòng)它。
松開(kāi)touchpad，物體掉落在地上。
另外還有一種是實(shí)時(shí)策略游戲，這種交互會(huì)更傳統(tǒng)一些（因?yàn)榈谌朔Q上帝視角的原因）。
用raycast選擇一條恐龍
點(diǎn)擊一個(gè)位置讓它走過(guò)去。點(diǎn)擊一個(gè)位置讓它走過(guò)去。
還可以像鼠標(biāo)一樣的drag，同時(shí)選中多條小龍。
再點(diǎn)擊一個(gè)位置，小龍們會(huì)跟著走到標(biāo)記地點(diǎn)。
還有一種是一直drag，然后cursor一直移動(dòng)，小龍則也會(huì)一直跟著那個(gè)方向走來(lái)。
因?yàn)槲冶容^反感這種上帝視角的傳統(tǒng)交互，這里就不多講了……
這個(gè)主要是按照APP設(shè)定的操作來(lái)，從設(shè)計(jì)優(yōu)先的角度來(lái)看是比上面的那個(gè)按鈕次一級(jí)的，比如用來(lái)回到游戲中的操作菜單、暫停或者選擇工具，射擊類游戲中為了減少交互路徑直接設(shè)計(jì)成click一下就切換武器的。
APP button最常見(jiàn)的就是喚出游戲內(nèi)置的道具菜單。
然后再用激光鐳射做選擇。
home button則是返回主頁(yè)，也就是Android VR的home 頁(yè)。
很多時(shí)候，因?yàn)橛脩艮D(zhuǎn)頭不方便，可以長(zhǎng)按home button 1秒鐘后觸發(fā)重新回到中點(diǎn)（Recenter），你頭上戴的viewer回到默認(rèn)的初始視角，而你手中握著的controller回到垂直時(shí)的狀態(tài)。
viewer的回正，方便用戶重新轉(zhuǎn)動(dòng)頭部調(diào)整視角；而controller的回正，則是方便用戶自行糾正controller的漂移問(wèn)題（將它初始化）。
圖中的箭頭不是方向，而是正y軸的指向，可以看出，回正后viewer和controller處于同一坐標(biāo)系上（重合了）。
而且這里有個(gè)亮點(diǎn)，我在實(shí)時(shí)交互（real-time interaction）的時(shí)候長(zhǎng)按home button觸發(fā)recenter，結(jié)果是——畫(huà)面先暫停然后再像切換鏡頭一樣切換到了正中央的視角neutral pose（這個(gè)過(guò)程叫做recentering，而完成后則是recentered。），這時(shí)我得按一下app button才能繼續(xù)游戲。（這里雖然打斷了我的操作，卻沒(méi)給我造成太大的損失）。
（1）仍然是基于手機(jī)的VR嗎？
答：是插手機(jī)的盒子，但是是深度定制的。
（2）請(qǐng)問(wèn)下daydream平臺(tái)了降低延遲是否棄用了虛擬機(jī)呢？daydream平臺(tái)是否開(kāi)源給第三方平臺(tái)？
答：首先daydream是和各大手機(jī)廠合作的，為特定手機(jī)訂制的盒子，類似于Gear VR，只是gear VR是Samsung note或者edge配 Oculus gear VR，而daydream是多對(duì)多，比如華為手機(jī)搭載華為的daydream，小米手機(jī)搭載小米的daydream手機(jī)盒子……
（當(dāng)然這一切都是向GearVR學(xué)的，只有手機(jī)的開(kāi)發(fā)廠商為他們的手機(jī)定制VR盒子，才能獲得更好的體驗(yàn)。）
（3）這個(gè)controller與6P是通過(guò)什么方式連接， 應(yīng)該是無(wú)限的， 是藍(lán)牙還是WiFi，還是其他？
答：是用藍(lán)牙連的。
附送一些daydream給大家當(dāng)壁紙吧：
雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見(jiàn)轉(zhuǎn)載須知。
