第二步：探索其他感官提示 - VR中对物体重量的感知技术

　　第二步：探索其他感官提示

　　除了捡起和抓取这两个机制外，我们觉得也有必要研究一下其他可以帮助反映物体重量的反馈形式。重量感可以通过两种形式体现：视觉反馈和触觉反馈。当控制器接近特定物体的张力临界值时，我们试图利用这两种反馈来加强用户所能感受到的“拉扯感”。

　　视觉反馈取决于连接的种类。对于直接连接，我们尝试了多种可以提示控制器速度的指示器。我们发现越简单的界面的效果会越好，于是我们决定使用基本的红绿指示器，并将其连接在控制器上，随着物体的速度逐渐到达临界值，指示器的颜色也会从绿色变成红色。在宽松连接中，控制器和物体之间就像是被一根“橡皮筋”连接着，所以指示器的颜色将能更加形象地反映出张力的变化。

　　

　　指示器

　　在触觉反馈方面，我们将视觉指示器的逻辑应用在了控制器的振动上。当用户接近张力的临界值时，控制器的振动强度会加大。这种方式虽然简单，但很有效。

　　第三步：测试、调整、再测试

　　在如此多的影响因素之下，我们似乎有无数个需要测试的组合。所以为了更好地测试和比较不同的组合，我们开始在同一个环境中使用不同的配置，遵循先测试，再调整，然后在测试的原则。

　　最终，我们根据“捡起”这个动作，选定了一些最能反映出各种因素的影响的方法。这些方法之间的最要区别甚至还不是物理学规则的不同——它们主要体现在物理交互的视觉和触觉反馈。

　　

　　直接提起物体连接到控制器，但通过静态碰撞器来固定。这是捡起东西最简单的形式，没有任何的重量模拟。

　　带触觉反馈的固定节点连接到控制器的物体在碰撞的时候会改变位置。如果控制器移动得太快，物体会由于自身的重力而掉落。在接近临界速度的过程中，控制器的振动会越来越强烈。

　　带视觉反馈的固定节点连接到控制器的物体在碰撞的时候会改变位置。如果控制器移动得太快，物体会由于自身的重力而掉落。在控制器接近临界速度的过程中，视觉指示器的颜色和读数会发生变化。

　　同时带视觉反馈和触觉反馈的固定节点连接到控制器的物体在碰撞的时候会改变位置。如果控制器移动得太快，物体会由于自身的重力而掉落。在控制器接近临界速度的过程中，视觉指示器的颜色和读数会发生变化，控制器的振动会越来越强烈。

　　张力物体通过张力牵引至控制器，当物体接近控制器的时候速度会增加。

　　速率（张力太大时连接会中断）物体越接近控制器，它的速度会越快。如果控制器与物体之间的张力超过临界值，物体会由于自身的重量而掉落。

　　速率（连接永远不会断开）物体越接近控制器，它的速度会越快，无论张力大小如何，物体永远都不会掉落。

　　此时，我们想听取一些来自团队外部的意见，看看什么因素是有帮助的，起反作用的，或者没必要的。

　　我们制作了两个用于用户测试的场景。我们可以看到下面两张图片，用户四周都设置了7个架子。在第一个场景中，每个架子前面都有一个物体，测试者可以采用不同的方法捡起这些物体，然后直接比较它们的感受。在他们逐一尝试这些方法的时候，我们会询问一系列的问题，如：哪一个物体感觉最重？如果你需要捡起大量物体，你最喜欢使用哪一个方法？哪一个方法的感觉最自然？

　　

　　第二个场景中，我们在每一个架子前加入了多个轻重不一的物体。这样用户就可以了解到哪一种方法可以更好地表现出各个物体之间的重量差异，然后在相同的环境中比较其他方法的区别。

　　

　　心得总结

　　虽然我们可以从用户测试中发现一些比较明显的倾向，但是没有得出一个普遍认可的最佳配置。但这也是我们意料之中的结果，对于这些实验，我们并不认为可以找到一个“正确”的答案。但从用户的回复中，我们还是总结出许多经验。

　　当连接可以断开时，宽松连接的效果最好

　　我们的测试者表示，这种机制能够最自然地传达重量感。当物体由于张力的关系不会断开连接时，用户会感觉物体像是漂浮在半空一样，不会对用户的动作产生反馈。断开这个连接不仅可以让物体掉落到地上，而且可以促使用户有意识地根据物体的感知“重量”来调整自己的动作。

　　除非对交互很重要，否则重量只会令人感到厌烦

　　我们的测试者很享受在宽松连接下的交互，许多人都认为这种机制非常有趣好玩。在偶尔使用的情况下，如果要吸引用户关注某个物品的重量，我们认为宽松连接会是一个不错的机制，值得进一步研究。

　　

　　不过，当我们询问测试者更倾向于使用哪种方法来捡起多个物体时，他们不约而同地选择了最简单的直接连接。因为在效率优先的时候，人们就不想被物体的重量拖慢自己的操作速度。

　　这能为我们以后的项目带来许多启发。当需要精确模拟现实的时候，我们可能会直接避免让用户捡起体积会重量很大的物体，或者也可以让他们这样做。毕竟，虚拟现实最令人兴奋的地方是，它可以让人看到和做到现实生活中不可能的事情。

　　越多反馈越好，不要忘记声音

　　我们的测试者都希望得到更多的反馈，但有一个例外：在能够理解视觉反馈和动作之间的联系的前提下，加入视觉和触觉反馈会有不错的效果，否则视觉反馈只会起到分散注意力的效果。

　　再详细一点来说，我们可以想象一下声音可以如何加强环境的物理性质，也就是说如何让环境变得更加真实，更有沉浸感。我们在决定为测试加入声音的时候并没有考虑太多，但事实证明声音对用户的重量感知有很大的影响。重物掉落在地面所发出的声音，或者物体之间互相摩擦的声音都会加强用户对重量区别的感知。

　　在虚拟现实中，“基本”的交互远比想象中的复杂

　　与基于屏幕的传统UX（用户体验）相比，基于物理学原理的交互模型的设计会复杂得多，因为有许多因素都会影响到最终的交互效果。你在设计交互发生的框架时肯定会发生一些无法控制的问题，而交互本身的设计就不会出现这种情况。游戏行业在这个问题的处理上已经有多年的经验，而我们才刚刚开始赶上来。

　　最后的一些想法

　　在这个过程当中，我们得到了很多关于重量模拟交互的宝贵经验。我们知道时间总是有限的，而且要把每一个交互的所有元素都分解出来是一项不可能完成的任务。不过，识别和解析重复的交互不仅可以优化它们，也能让我们更好地处理以后肯定会遇到的其他特定交互。你会发现一些在理论上可行的方法却不能应用于实践。

　　我们还想强调这些实验的次要目标也是非常重要的（对我们来说，这加深了我们对Unity的熟悉，并提供了一个基本的模板环境）。设定具体、可实现的目标是很有意义的。

　　那我们的建议是什么呢？我们发现这一切其实都是取决于体验本身。在许多情况下，我们为模拟重量而加入的限制都是不受欢迎的，因为它们降低了用户的操作效率，并迫使他们将注意力集中在交互本身，而不是他们正在进行的动作。所以，除非你有理由把用户的注意力集中在物体的重量上，否则最好还是使用更简单的直接连接。

　　话虽如此，我们仍然认为宽松连接（在张力过大时断开连接）是有一定前景的。这背后还有很多值得斟酌和探讨的地方，同时还要考虑很多其他的影响因素：不规则的物体形状，物体移动的起始位置，还有是否使用双手捡起物体。这只是开始而已，我们非常期待未来更多的配置方法。