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| 本文作者： 胡痴儿 | 2016-10-05 22:34 |
雷锋网按：就在昨晚，谷歌首款Daydream VR头盔正式登场，仅售79美元。本文是VR行业从业者胡痴儿在知乎上关于谷歌Daydream的探讨，雷锋网获授权发布于此，希望能加深你对Daydream VR的了解。
利益相关：如图，体验完daydream领了一套广告衫睡在了Google办公室的地板上做了个『30分钟』沉浸感极强的白日梦......
打个形象的比方：刚出生的婴儿，它会到处爬，到处望，看看这世界是怎样的，这就是Google cardboard前两年头动交互所做的事情。
两年后这个婴儿大致会看世界了，于是开始挥舞着自己的小手，去抓身边的、周围的东西，可能抓得有些幼稚、有些凌乱。
但是随着它慢慢成长，便越来越会和身边的东西交互，抓东西越来越灵巧和自然……这就是daydream，它的核心就是用controller来『抓东西』。
（从尺度上来看它可以随时放进口袋，便携性符合移动端要求；而从正面的简单三个按键上看来，它也是适合做简单的、轻度的交互，所以受众广，利于VR早期的推广。）
所以，用一句话概括就是——用手部控制controller进行操作替代了原来用头动控制cursor的交互，把头部从繁重的交互操作中解救出来，是体验上的升级。
所以我们重点讲讲它的交互——
另外，我们从文件中也可以看出来，daydream确实是由cardboard演变过来的：另外，我们从文件中也可以看出来，daydream确实是由cardboard演变过来的：
列个目录慢慢往下写：
硬件及工业设计
raycast
连续motion
离散motion
双手交互
touchpad以及手感
APP button
点击home button回到daydream的主页
长按home button 回到默认视角
这个controller是用蓝牙连手机的遥控器，示意图如下：
经知友经知友 @tony chen 提醒，音量键在这里。（因为在手机插入手机盒子之后不方便操作音量，而有需要随时调节。）
从触觉上来说，一个平的略往外凸的按钮，下面是凹进去的按钮，能让你在VR中摸出来。
握着这个controller的姿势和单手手持手机相似，所以它不支持multi-touch，而更多的是你大拇指单指的操作——用大拇指操纵这三个交互控件。
（为了避免手把controller甩出去，所以手腕上还是系了个绳）
在cardboard和很多移动端VR中，都使用转动头部来控制cursor的。
而Daydream的controller，则在VR中发出的虚拟『激光』移动cursor，避免过多的『头动交互』引发的脖子疲劳……这是交互的一大进步。
raycast这种交互用到了IMU（加速度计、陀螺仪和地磁计三者数据的整合），虽然只有三自由度，但是已经够用了。
这里感兴趣的同学可以看《如何形象地理解四元数？》，我非技术就不讲了。
想象一个点，向一个三自由度的球形曲面投射一道射线，它只要稍微转转手腕就能指到这个球面里的任何一个点。（所以交互起来很轻松）
在cursor的设计上，Google学习了Hololens中的『gaze』，即镭射出的射线和虚拟物体相交形成了一个圆。
而这个圆是贴着虚拟物体表面的走的，所以增强了虚拟物体的立体感。
从下面的demo中我们可以看出，在来到主视角之后，用户并不需要使用『头动』来调整cursor，而是直接轻松简单地用了遥控器的raycast完成了交互（微微转动手腕调整遥控器位置）。
用镭射的交互方式用来做选择其实是很轻松的（用户交互成本使用路径最低）——用户站在&坐在一个固定位置，就能轻易地选择到他能看到的任何物体。在VR中的交互感觉，就像激光笔一样。
不知道你们有没有过用很强的激光笔指着远处，当你在很远的地方看见激光一瞬间达到，这种迅捷的交互有种很强的快感。（如果地球上所有人同时用激光笔指着月亮，月亮会不会变颜色？ ）
我们都知道，越远处的物体，越相当于贴在一个三自由度的球面上，比如极远处的星辰，但是越远处的物体需要转动得幅度越小，却越难以精确指到。
用raycast选择道具栏中的物体用raycast选择道具栏中的物体。
在投掷道具时，激光镭射的虚线就会显示出来，示意你将会投掷到的地方。
指着一个可被激活的道具。
点击touchpad，则触发这个道具，比如这里是宝箱打开。
拾取道具，选中道具后点击touchpad，道具会向你飞来。
道具会向你飞来。
不像HTC vive那样低头弯腰过去捡那么累，daydream controller在降低了操作成本的同时也降低了沉浸感（因为游戏并不是让用户轻松的），但是又能提高留存率，因为玩起来轻松用户更愿意久玩。
当然还可以用来瞬移传送当然还可以用来瞬移传送。
在Google 街景地图VR中，每个点都是一个全景球，用抛物线式的raycast进行传送。
（为什么要用抛物线呢？因为如果直接用直线raycast指向地面可能不容易指准，而产生比实际距离更靠前或者更靠后的偏差，而一个抛物线投射过去其实是有两个维度的，这时能更准确地判定该点的距离，或者深度。）
这段将在《用哪些方式在VR中移动（locomotion）比较合适？》中再展开详细讨论......
连续motion用到的更多是controller里的陀螺仪（gyroscope），传回来的只有角速度（angular speed）。
因为它只有三自由度的方向追踪，而没有六自由度的位置跟踪，所以这个controller只能改变方向地摆啊摆。
用motion作为游戏的交互在7、8年前的PS3 move和wii就有了，就是运动手柄以控制虚拟中的某个握着的道具。
个人理解——如果说触摸是适合2D平面的交互，那么motion则是适合3D立体的交互。即便以前3D交互都是用任天堂发明的摇摇杆，但还是在2D的手柄上摇动，难免有维度感的缺失。
我觉得VR交互设计的核心就是思考——将现实中你握着的controller映射到VR中你的avatar握着controller幻化的道具，要像真的握着它幻化的道具一样，就得对它幻化的道具的交互有深入的理解——
人们是怎么用激光笔指东西的？怎么用鱼竿钓鱼的？怎么用平底锅烹饪大饼的……
daydream controller把motion的交互放在了手上，而不是头上——用手来运动，而不是头动控制保证了『不晕』。
2.1、摇晃
摇动魔法花朵
移动平底锅
连续地一点点地把菜扒到盆子里——
这里有个细节：你得调整刀的方向，让刀用刀背（刀最宽的部位）把这些菜推过去，而不是刀刃或者其它地方，所以你感到这确实是一把刀，因为你在交互时感到了刀锋和刀背的不同功能，会产生不同结果（你用刀锋无法把它们推走）
而你手腕调节controller将它和砧板调垂直，这个状态就是『连续motion』——细微、连续的方向调节。
2.3、方向控制
摇晃手腕控制龙前进的方向，而这条龙是第三人称的，而你所在的视角是静止或者匀速的，以此来保证不晕，特别适合运动类游戏（如果这条龙是你第一人称来玩一定晕倒你吐血）。但是沉浸感不够，龙会舞出你的视线，必须转头调整视角跟上。
你手腕舞动着controller，模拟舞龙艺人舞龙的体验。
放风筝和舞龙同理，都是上下晃动比较厉害的『镜头抖动』，所以也采用了第三人称。
你手腕舞动着controller，模拟放风筝的人放风筝的体验。
2.4、倾斜（tilt）
微微摆动『迷宫』，让弹球在里面滚出来。
倾倒平底锅
另外，吃苹果和喝水则是一种特殊的倾倒，将虚拟物体朝你的方向倾倒。
吃苹果
喝药水
离散motion主要用到的传感器是加速度计用来感知加速度。
（你手甩出去一瞬间，视觉上得到反馈，所以感觉非常爽。）
如果类比平面交互的话，这个操作有点像iOS上的快速滑动（flickr），有一种丢弃的感觉。比如iOS中的滑动就会根据你手指滑动速度的快慢来决定页面滚动的快慢。
3.1、击打
你挥动controller，越用力则在VR中反馈到的视觉冲击力和听觉上的力度越强。
锤子锤虚拟物体
用球拍打球，你手腕甩出去。用球拍打球，你手腕甩出去。
它和后面的一个木琴（xylophone）游戏异曲同工：
这种demo设计的巧妙之处在于——左右旋转是用『连续motion』选择音调。
而上下的敲击是用『离散motion』发出声音，挥手时的加速度越快，声音的颗粒感越强。
还有一种比较好玩的玩法是握着『音锤』上下抖动手腕，连续敲击产生轮音效果，或者连续滑过多个琴板产生『琶音』的效果……（不小心暴露了我是音乐人的身份(╰_╯)#）
下面四张是敲击全过程：
竖琴发出音乐的动画竖琴发出音乐的动画
切菜也是一种离散motion，尤其是甩着手腕，『剁』下去的那个动作。
3.2、投掷
离散甩动主要使用加速度计测你『甩出去』瞬间的加速度，从而模拟虚拟物体也被这样甩出去，你甩动的速度越快，虚拟物体飞出去的越快、越远（视觉反馈）。
比如你甩动魔法花瓣
回旋镖（boomerang）回旋镖（boomerang）
瞄准……
扔出回旋镖扔出回旋镖
（这里很神奇的一点是，我必须用手腕调整飞镖迎风的方向，用飞镖的刃对着空气，调整好位置再用『离散motion』扔出去）
（飞镖飞过去打靶）
讲个用户体验的细节：我以前去澳大利亚旅游的时候丢过回旋镖，当我的手扔出去后回旋镖就飞走了，飞不回来。而且我明明想飞向某个物体，结果却偏差非常大。（不符合用户预期）。
而这里Google对飞镖的『再设计』，让回旋镖飞出去，砸到我想击中的目标，然后在空中根据它设计好的飞行轨迹盘旋之后，再飞回来，飞回我『手』里——
这个过程以及它在空中飞行的轨迹，符合了我的心理预期，于是和我的交互间建立了联系。所以在我往后的交互中，我便越来越熟练，甚至在扔出去的时候就知道它会在空中击中那里并回到我手里。
（下图左上为飞回来的回旋镖）
甩动手上的平底锅，将面饼抛到空中。
甩动鱼竿，将诱饵抛到远处。
最上面那个大圆形平台是touchpad，没事的时候可以把大拇指放上去滑动，当你握着的时候只可能用大拇指摸到它，所以还是大拇指单指操作，用来滑动某些view。（当然这种滑动可以是连续滑动pan、离散滑动swipe）
所以它会记录你大拇指指头和touch pad接触的接触点的位置。
因此，它可以作为第三人称游戏的2D平面方向控制（有点像手柄上的d-pad），touchpad上的上下左右则代表了在这个2D平面中的前进方向。
不过，最重要的是！它不是tap而是click！！（就像你手指放在鼠标上点击，是不需要抬手指的，反之，触屏手机的tap操作就需要抬手指。）
下面我们来讲下它的最主要操作click——手感和mac的touchpad类似，你把它按下去再抬起来即完成一次click事件，而且不需要抬手指。和触屏手机的tap不同~
点完抬起手指时我感到了一些微微的力反馈——据说在touchpad下面放了个触觉点击开关（tactile cilckable switch）。
在现实中这个操作对应VR中的点击虚拟按钮（click button），而且这些是比较主要的操作，比如射击、选择……
click touchpad触发魔法花瓣click touchpad触发魔法花瓣
手指放在touchpad上。
hold on在 touchpad之上后……
点击touchpad发射魔杖上的火焰弹点击touchpad发射魔杖上的火焰弹。
（注意中间的虚线，正是激光镭射示意发射的轨迹将沿着这条线。）
当然touchpad还可以结合hold on来移动物体。
用raycast指着地上的一个物体。
按下click把它吸到你的魔杖上。
保持hold on并移动它。
松开touchpad，物体掉落在地上。
另外还有一种是实时策略游戏，这种交互会更传统一些（因为第三人称上帝视角的原因）。
用raycast选择一条恐龙
点击一个位置让它走过去。点击一个位置让它走过去。
还可以像鼠标一样的drag，同时选中多条小龙。
再点击一个位置，小龙们会跟着走到标记地点。
还有一种是一直drag，然后cursor一直移动，小龙则也会一直跟着那个方向走来。
因为我比较反感这种上帝视角的传统交互，这里就不多讲了……
这个主要是按照APP设定的操作来，从设计优先的角度来看是比上面的那个按钮次一级的，比如用来回到游戏中的操作菜单、暂停或者选择工具，射击类游戏中为了减少交互路径直接设计成click一下就切换武器的。
APP button最常见的就是唤出游戏内置的道具菜单。
然后再用激光镭射做选择。
home button则是返回主页，也就是Android VR的home 页。
很多时候，因为用户转头不方便，可以长按home button 1秒钟后触发重新回到中点（Recenter），你头上戴的viewer回到默认的初始视角，而你手中握着的controller回到垂直时的状态。
viewer的回正，方便用户重新转动头部调整视角；而controller的回正，则是方便用户自行纠正controller的漂移问题（将它初始化）。
图中的箭头不是方向，而是正y轴的指向，可以看出，回正后viewer和controller处于同一坐标系上（重合了）。
而且这里有个亮点，我在实时交互（real-time interaction）的时候长按home button触发recenter，结果是——画面先暂停然后再像切换镜头一样切换到了正中央的视角neutral pose（这个过程叫做recentering，而完成后则是recentered。），这时我得按一下app button才能继续游戏。（这里虽然打断了我的操作，却没给我造成太大的损失）。
（1）仍然是基于手机的VR吗？
答：是插手机的盒子，但是是深度定制的。
（2）请问下daydream平台了降低延迟是否弃用了虚拟机呢？daydream平台是否开源给第三方平台？
答：首先daydream是和各大手机厂合作的，为特定手机订制的盒子，类似于Gear VR，只是gear VR是Samsung note或者edge配 Oculus gear VR，而daydream是多对多，比如华为手机搭载华为的daydream，小米手机搭载小米的daydream手机盒子……
（当然这一切都是向GearVR学的，只有手机的开发厂商为他们的手机定制VR盒子，才能获得更好的体验。）
（3）这个controller与6P是通过什么方式连接， 应该是无限的， 是蓝牙还是WiFi，还是其他？
答：是用蓝牙连的。
附送一些daydream给大家当壁纸吧：
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