【AR研究】为增强现实做设计

粉兔子动态引导关注

一.设计什么：定义研究领域

我们更多会是基于AR硬件/系统的APP和内容设计。

二.为谁设计：分析用户、使用目的、场景

按照之前的分析，AR在未来的市场体量非常庞大，应用领域和应用场景非常丰富，甚至有可能替代智能手机成为下一代的平台。所以我们把用户归类为Business、Customer两端。B端用户指企业或专业用户，其使用目的是：解决实际问题，将AR作为生产工具。C端用户指消费者，其使用目的是：娱乐与生活服务，AR作为日常生活工具。

B端用户常见场景如下图所述。目前，toB是AR的主要盈利模式。以Hololens为例，目前已和多家大型公司合作开发了企业应用。如下图与autodesk、Trimble合作的各项目。

（图片来源：Hololens、Epson官网）

在C端，游戏、广告、儿童教育都是热门的场景。下图所提到的各场景中都有经典应用甚至现象级的应用诞生，如很火爆的游戏Pokémon go，社交应用snapchat。下图3中的宜家年度产品手册的AR案例也很经典，从2012年-2014年，每一年度的宜家产品手册都在进行AR应用的探索。早期仅支持在书页上扫描并预览家具，到后来支持家具在真实场景中展示效果，并且进行购物操作。这个应用由Metaio和宜家合作开发，而Metaio如今已被苹果收购（敲黑板）。

从案例看来，似乎有这样一种倾向，toB的多是头戴式AR，toC的多是移动AR。但实际上并不是如此严格划分。而是因为头戴式AR的技术领先，价格昂贵，还达不到消费性普及，现阶段的硬件运算处理能力也无法满足日用生活场景。而智能移动设备的普及为移动AR提供了基础硬件条件。而未来发展也可能走上另一个方向，头戴式AR会越来越多应用于游戏场景，因为其带来的体验是颠覆性的，而移动AR更多来解决实际应用问题，如谷歌翻译在AR上的应用。

Magic Leap虽然到目前为止没有发布任何正式产品，但从它官方视频、文档中的用户画像来看，其目标受众群体定位在C端消费者市场。

我把Magicleap的用户画像进行了归类整理，第一组画像为游戏玩家，Magic Leap细分到了5类玩家：Average Gamer、MMOG Gamer、Extreme Gamer、Comic-Con Gamer、 Girl Gamer。

第二组画像包括了6岁以下、13-18岁等不同年龄层的儿童和青少年，从比重来看，游戏和儿童教育领域会成为Magic Leap的主要战场。 

第三组包括Music Culture、Outdoor Enthusiast等其他类型用户，仍然是生活和休闲场景比较重。

三.如何交互：了解不同硬件设备的交互方式

AR硬件按照显示设备可以分为固定空间AR、移动设备AR、头戴显示AR3类。这里介绍后两种的交互方式。

首先，是移动AR的硬件交互。

我们都很熟悉了，绝大多数的交互依赖屏幕触控，有少部分其他硬件支持，如陀螺仪传感、语音…

但是AR的交互对象比以往有所不同，可以这样分为4种类型

1.与硬件设备交互

2.与GUI图形界面交互：最传统的方式

3.与AR虚拟模型交互：直接与AR虚拟模型交互，或通过屏幕与AR虚拟模型交互（非GUI元素）

4.与Marker被识别物交互

举例：google和联想合作的AR手机，视频中主要是通过硬件、GUI交互。

举例：迪士尼的填色AR游戏。与AR模型、Marker交互。

然后，是头戴AR。

常见的交互方式有手势识别、语音识别、眼动追踪、触觉反馈这几种。手势识别的问题是容易被遮挡，语音识别在复杂环境中还存在识别度问题以及隐私问题。眼动追踪可以判定人眼注视的方向和目标，但还不够精确。几种方式虽然还可有问题，现在市场上也还未形成大一统的局面，但可以看出，交互发展的方向和追求是“更自然的交互方式”。

下面看一下AR行业领军者Hololens的交互方式：

Hololens一共有三种交互，Gaze、Gesture、Voice，但三种方式并不是独立应用，而是G+G和G+V，即是凝视+手势、凝视+语音。Gaze（凝视）用于瞄准想要操作的对象，并有指针反馈，然后再由Gesture（手势）和Voice（语音）来进行操作。

定义的各种手势请自行看视频：https://youtu.be/kwn9Lh0E_vU

另外一家号称拥有Cinematic Reality（电影级现实）神秘公司Magic Leap，虽然近期有不好的传闻，至今没有实机的Demo演示，但从它的专利报告中我们也可以了解到一些交互方式上的信息，获取启发：

（上面的pdf都有文字批注，我就不再打一遍字了...）

最后看几张完整的动画演示。如上帝视角一般的点亮全世界，看起来还是怦然心动呢。

四.AR体验评估维度

翻看了很多不同的文章都会提到不同的AR原则或标准，比如在MagicLeap的Priciple中提到什么是一个更好的现实呢？答案有更智能、更有趣等等，但同时也提到不要为了制造“wow”效应而放弃了可用性。所以到底需要从那些角度进行权衡呢？参考《Concepts and subjective measures for evaluating user experience of mobile augmented reality services》一文，我们可以归纳出以上图中的6个维度，以及每个维度下的各项标准。然而我觉得作为AR来说，最重要的一个体验标准还是它的真实性，虚拟现实融合的程度。

五.AR设计建议

坦率来说，在现在来谈AR的设计并不成熟（前面市场分析也有讲到），业界也没有成熟统一的设计准则。不过我还是尽力提供一些参考。首先可以从几家大厂提供的设计指南上入手了解基于这个平台的规范。

Hololens Design Guideline：

https://developer.microsoft.com/en-us/windows/holographic/documentation

Google Tango：

https://developers.google.com/tango/ux/ux-framework

另外，从近来研究的资料中，我也总结了几点（如有问题请不吝指教）：

1.从真实世界寻找设计依据和灵感

前面我们提到，AR最重要的一个特点和评价维度就是其真实性，而真实性有包括了复合自然和直觉的交互、逼真的虚拟模型或场景等等。为了更好的进行虚实融合，在AR设计中就需要从真实世界寻找设计的参考。

在《Microsoft HoloLens: 3 HoloStudio UI and Interaction Design Learnings》中看到了一个很有意思的例子。微软在设计HoloStudio时，原本设计了一个方形的桌面，看起来就像我们的工作台一样。然而用户的使用经验告诉他们，这样的方桌是用来坐下来学习办公的，要么就是站在桌旁，所以在使用这个系统时，用户就站在一个定点操作，而不是如设计者预期的那样从各个角度去探索HoloStudio。

所以后来，设计改为了圆形台面，看起来没有明显的正面或站立点。在最后的用户测试当中，用户也就真的走动起来探索这个系统。

因此，AR中的设计除了看起来要真实以外，它的使用场景、交互方式也要更贴近现实，遵循物理世界规则。其实我们此前在UX中常常会提到的一个词“Affordance（可供性）”也是有点这个意思。

2.打破平面思考模式，为立体的世界而设计

3.UX流程依然有效

虽然设计的平台转为AR，但是用户画像、用户体验地图、用户访谈、可用性测试这些基本的流程和方法仍然有效。在MagicLeap、Hololens的设计经验中都强调了用户测试。

4.考虑设备和技术限制

设计当然不可能去解决技术限制的硬伤，但是设计可以去了解和考虑这些问题，从而带来更好的体验。角度有两种：

（1）了解用户场景，设计进行规避

例如论文《Guidelines for User Interactions in Mobile》中提到一个移动AR的常见问题：由于在智能手机环境下深度信息通常无法识别，可能导致不正确的遮挡。也就是说，如果真实对象（比如手）位于在AR虚拟对象前面，虚拟对象仍然会被识别并显示在最前面，遮挡住真实对象。所以，在设计与AR模型直接的交互行为时，手的动作就容易被AR虚拟对象遮挡。

了解了这个特点，我们设计时就可以考虑避免设计『抓』『握』等需要大量手与物体接触的交互动作，而用手与AR虚拟对象边缘交互的方式来替代，比如类似『轻戳』『推』这些动作来避免上面所说的问题。文章还提出一个解决方案是通过使用具有AR系统可以检测和跟踪的物理Marker与虚拟对象交互。