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| 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，僅售79美元。本文是VR行業(yè)從業(yè)者胡癡兒在知乎上關于谷歌Daydream的探討，雷鋒網(wǎng)獲授權發(fā)布于此，希望能加深你對Daydream VR的了解。
利益相關：如圖，體驗完daydream領了一套廣告衫睡在了Google辦公室的地板上做了個『30分鐘』沉浸感極強的白日夢......
打個形象的比方：剛出生的嬰兒，它會到處爬，到處望，看看這世界是怎樣的，這就是Google cardboard前兩年頭動交互所做的事情。
兩年后這個嬰兒大致會看世界了，于是開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，便越來越會和身邊的東西交互，抓東西越來越靈巧和自然……這就是daydream，它的核心就是用controller來『抓東西』。
（從尺度上來看它可以隨時放進口袋，便攜性符合移動端要求；而從正面的簡單三個按鍵上看來，它也是適合做簡單的、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進行操作替代了原來用頭動控制cursor的交互，把頭部從繁重的交互操作中解救出來，是體驗上的升級。
所以我們重點講講它的交互——
另外，我們從文件中也可以看出來，daydream確實是由cardboard演變過來的：另外，我們從文件中也可以看出來，daydream確實是由cardboard演變過來的：
列個目錄慢慢往下寫：
硬件及工業(yè)設計
raycast
連續(xù)motion
離散motion
雙手交互
touchpad以及手感
APP button
點擊home button回到daydream的主頁
長按home button 回到默認視角
這個controller是用藍牙連手機的遙控器，示意圖如下：
經(jīng)知友經(jīng)知友 @tony chen 提醒，音量鍵在這里。（因為在手機插入手機盒子之后不方便操作音量，而有需要隨時調(diào)節(jié)。）
從觸覺上來說，一個平的略往外凸的按鈕，下面是凹進去的按鈕，能讓你在VR中摸出來。
握著這個controller的姿勢和單手手持手機相似，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交互控件。
（為了避免手把controller甩出去，所以手腕上還是系了個繩）
在cardboard和很多移動端VR中，都使用轉(zhuǎn)動頭部來控制cursor的。
而Daydream的controller，則在VR中發(fā)出的虛擬『激光』移動cursor，避免過多的『頭動交互』引發(fā)的脖子疲勞……這是交互的一大進步。
raycast這種交互用到了IMU（加速度計、陀螺儀和地磁計三者數(shù)據(jù)的整合），雖然只有三自由度，但是已經(jīng)夠用了。
這里感興趣的同學可以看《如何形象地理解四元數(shù)？》，我非技術就不講了。
想象一個點，向一個三自由度的球形曲面投射一道射線，它只要稍微轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)手腕就能指到這個球面里的任何一個點。（所以交互起來很輕松）
在cursor的設計上，Google學習了Hololens中的『gaze』，即鐳射出的射線和虛擬物體相交形成了一個圓。
而這個圓是貼著虛擬物體表面的走的，所以增強了虛擬物體的立體感。
從下面的demo中我們可以看出，在來到主視角之后，用戶并不需要使用『頭動』來調(diào)整cursor，而是直接輕松簡單地用了遙控器的raycast完成了交互（微微轉(zhuǎn)動手腕調(diào)整遙控器位置）。
用鐳射的交互方式用來做選擇其實是很輕松的（用戶交互成本使用路徑最低）——用戶站在&amp;amp;坐在一個固定位置，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，就像激光筆一樣。
不知道你們有沒有過用很強的激光筆指著遠處，當你在很遠的地方看見激光一瞬間達到，這種迅捷的交互有種很強的快感。（如果地球上所有人同時用激光筆指著月亮，月亮會不會變顏色？ ）
我們都知道，越遠處的物體，越相當于貼在一個三自由度的球面上，比如極遠處的星辰，但是越遠處的物體需要轉(zhuǎn)動得幅度越小，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，激光鐳射的虛線就會顯示出來，示意你將會投擲到的地方。
指著一個可被激活的道具。
點擊touchpad，則觸發(fā)這個道具，比如這里是寶箱打開。
拾取道具，選中道具后點擊touchpad，道具會向你飛來。
道具會向你飛來。
不像HTC vive那樣低頭彎腰過去撿那么累，daydream controller在降低了操作成本的同時也降低了沉浸感（因為游戲并不是讓用戶輕松的），但是又能提高留存率，因為玩起來輕松用戶更愿意久玩。
當然還可以用來瞬移傳送當然還可以用來瞬移傳送。
在Google 街景地圖VR中，每個點都是一個全景球，用拋物線式的raycast進行傳送。
（為什么要用拋物線呢？因為如果直接用直線raycast指向地面可能不容易指準，而產(chǎn)生比實際距離更靠前或者更靠后的偏差，而一個拋物線投射過去其實是有兩個維度的，這時能更準確地判定該點的距離，或者深度。）
這段將在《用哪些方式在VR中移動（locomotion）比較合適？》中再展開詳細討論......
連續(xù)motion用到的更多是controller里的陀螺儀（gyroscope），傳回來的只有角速度（angular speed）。
因為它只有三自由度的方向追蹤，而沒有六自由度的位置跟蹤，所以這個controller只能改變方向地擺啊擺。
用motion作為游戲的交互在7、8年前的PS3 move和wii就有了，就是運動手柄以控制虛擬中的某個握著的道具。
個人理解——如果說觸摸是適合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，難免有維度感的缺失。
我覺得VR交互設計的核心就是思考——將現(xiàn)實中你握著的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？怎么用魚竿釣魚的？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——用手來運動，而不是頭動控制保證了『不暈』。
2.1、搖晃
搖動魔法花朵
移動平底鍋
連續(xù)地一點點地把菜扒到盆子里——
這里有個細節(jié)：你得調(diào)整刀的方向，讓刀用刀背（刀最寬的部位）把這些菜推過去，而不是刀刃或者其它地方，所以你感到這確實是一把刀，因為你在交互時感到了刀鋒和刀背的不同功能，會產(chǎn)生不同結果（你用刀鋒無法把它們推走）
而你手腕調(diào)節(jié)controller將它和砧板調(diào)垂直，這個狀態(tài)就是『連續(xù)motion』——細微、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，以此來保證不暈，特別適合運動類游戲（如果這條龍是你第一人稱來玩一定暈倒你吐血）。但是沉浸感不夠，龍會舞出你的視線，必須轉(zhuǎn)頭調(diào)整視角跟上。
你手腕舞動著controller，模擬舞龍藝人舞龍的體驗。
放風箏和舞龍同理，都是上下晃動比較厲害的『鏡頭抖動』，所以也采用了第三人稱。
你手腕舞動著controller，模擬放風箏的人放風箏的體驗。
2.4、傾斜（tilt）
微微擺動『迷宮』，讓彈球在里面滾出來。
傾倒平底鍋
另外，吃蘋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。
吃蘋果
喝藥水
離散motion主要用到的傳感器是加速度計用來感知加速度。
（你手甩出去一瞬間，視覺上得到反饋，所以感覺非常爽。）
如果類比平面交互的話，這個操作有點像iOS上的快速滑動（flickr），有一種丟棄的感覺。比如iOS中的滑動就會根據(jù)你手指滑動速度的快慢來決定頁面滾動的快慢。
3.1、擊打
你揮動controller，越用力則在VR中反饋到的視覺沖擊力和聽覺上的力度越強。
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。
它和后面的一個木琴（xylophone）游戲異曲同工：
這種demo設計的巧妙之處在于——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，揮手時的加速度越快，聲音的顆粒感越強。
還有一種比較好玩的玩法是握著『音錘』上下抖動手腕，連續(xù)敲擊產(chǎn)生輪音效果，或者連續(xù)滑過多個琴板產(chǎn)生『琶音』的效果……（不小心暴露了我是音樂人的身份(╰_╯)#）
下面四張是敲擊全過程：
豎琴發(fā)出音樂的動畫豎琴發(fā)出音樂的動畫
切菜也是一種離散motion，尤其是甩著手腕，『剁』下去的那個動作。
3.2、投擲
離散甩動主要使用加速度計測你『甩出去』瞬間的加速度，從而模擬虛擬物體也被這樣甩出去，你甩動的速度越快，虛擬物體飛出去的越快、越遠（視覺反饋）。
比如你甩動魔法花瓣
回旋鏢（boomerang）回旋鏢（boomerang）
瞄準……
扔出回旋鏢扔出回旋鏢
（這里很神奇的一點是，我必須用手腕調(diào)整飛鏢迎風的方向，用飛鏢的刃對著空氣，調(diào)整好位置再用『離散motion』扔出去）
（飛鏢飛過去打靶）
講個用戶體驗的細節(jié)：我以前去澳大利亞旅游的時候丟過回旋鏢，當我的手扔出去后回旋鏢就飛走了，飛不回來。而且我明明想飛向某個物體，結果卻偏差非常大。（不符合用戶預期）。
而這里Google對飛鏢的『再設計』，讓回旋鏢飛出去，砸到我想擊中的目標，然后在空中根據(jù)它設計好的飛行軌跡盤旋之后，再飛回來，飛回我『手』里——
這個過程以及它在空中飛行的軌跡，符合了我的心理預期，于是和我的交互間建立了聯(lián)系。所以在我往后的交互中，我便越來越熟練，甚至在扔出去的時候就知道它會在空中擊中那里并回到我手里。
（下圖左上為飛回來的回旋鏢）
甩動手上的平底鍋，將面餅拋到空中。
甩動魚竿，將誘餌拋到遠處。
最上面那個大圓形平臺是touchpad，沒事的時候可以把大拇指放上去滑動，當你握著的時候只可能用大拇指摸到它，所以還是大拇指單指操作，用來滑動某些view。（當然這種滑動可以是連續(xù)滑動pan、離散滑動swipe）
所以它會記錄你大拇指指頭和touch pad接觸的接觸點的位置。
因此，它可以作為第三人稱游戲的2D平面方向控制（有點像手柄上的d-pad），touchpad上的上下左右則代表了在這個2D平面中的前進方向。
不過，最重要的是！它不是tap而是click！！（就像你手指放在鼠標上點擊，是不需要抬手指的，反之，觸屏手機的tap操作就需要抬手指。）
下面我們來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即完成一次click事件，而且不需要抬手指。和觸屏手機的tap不同~
點完抬起手指時我感到了一些微微的力反饋——據(jù)說在touchpad下面放了個觸覺點擊開關（tactile cilckable switch）。
在現(xiàn)實中這個操作對應VR中的點擊虛擬按鈕（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……
點擊touchpad發(fā)射魔杖上的火焰彈點擊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。）
當然touchpad還可以結合hold on來移動物體。
用raycast指著地上的一個物體。
按下click把它吸到你的魔杖上。
保持hold on并移動它。
松開touchpad，物體掉落在地上。
另外還有一種是實時策略游戲，這種交互會更傳統(tǒng)一些（因為第三人稱上帝視角的原因）。
用raycast選擇一條恐龍
點擊一個位置讓它走過去。點擊一個位置讓它走過去。
還可以像鼠標一樣的drag，同時選中多條小龍。
再點擊一個位置，小龍們會跟著走到標記地點。
還有一種是一直drag，然后cursor一直移動，小龍則也會一直跟著那個方向走來。
因為我比較反感這種上帝視角的傳統(tǒng)交互，這里就不多講了……
這個主要是按照APP設定的操作來，從設計優(yōu)先的角度來看是比上面的那個按鈕次一級的，比如用來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計成click一下就切換武器的。
APP button最常見的就是喚出游戲內(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，也就是Android VR的home 頁。
很多時候，因為用戶轉(zhuǎn)頭不方便，可以長按home button 1秒鐘后觸發(fā)重新回到中點（Recenter），你頭上戴的viewer回到默認的初始視角，而你手中握著的controller回到垂直時的狀態(tài)。
viewer的回正，方便用戶重新轉(zhuǎn)動頭部調(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處于同一坐標系上（重合了）。
而且這里有個亮點，我在實時交互（real-time interaction）的時候長按home button觸發(fā)recenter，結果是——畫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（這個過程叫做recentering，而完成后則是recentered。），這時我得按一下app button才能繼續(xù)游戲。（這里雖然打斷了我的操作，卻沒給我造成太大的損失）。
（1）仍然是基于手機的VR嗎？
答：是插手機的盒子，但是是深度定制的。
（2）請問下daydream平臺了降低延遲是否棄用了虛擬機呢？daydream平臺是否開源給第三方平臺？
答：首先daydream是和各大手機廠合作的，為特定手機訂制的盒子，類似于Gear VR，只是gear VR是Samsung note或者edge配 Oculus gear VR，而daydream是多對多，比如華為手機搭載華為的daydream，小米手機搭載小米的daydream手機盒子……
（當然這一切都是向GearVR學的，只有手機的開發(fā)廠商為他們的手機定制VR盒子，才能獲得更好的體驗。）
（3）這個controller與6P是通過什么方式連接， 應該是無限的， 是藍牙還是WiFi，還是其他？
答：是用藍牙連的。
附送一些daydream給大家當壁紙吧：
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