设计

移动舒适性与可用性

更新时间: 2025年12月17日
在设计一个完全沉浸式的移动系统时,舒适性和可用性至关重要。舒适的沉浸式体验可以最大限度地减少感官上的不匹配,让这种体验能与现实世界中的体验高度一致。本页概述了在完全沉浸式应用设计中,需要考虑的关键的舒适度风险,并提供了缓解这些风险和增强用户舒适度的技术。

风险与缓解措施

以下图表列出了潜在的舒适度和可用性问题、触发这些问题的移动类型,以及可用于改善体验的一些技术。
舒适性风险和可用性问题相关移动类型实用技巧
虚拟形象移动、脚本移动、场景拖动、导向移动
稳定的帧率、快速转弯、急转弯、独立视觉背景 (IVB)、暗角、瞬时速度变化
瞬移
空间化音效、闪烁、扭曲
物理移动、世界拖拽、手臂摆动/抓取
人工移动,支持坐姿使用
物理移动
人工移动,支持坐姿使用
物理移动
人工移动

舒适性风险

相对运动错觉

在沉浸式体验中,相对运动错觉指的是即使身体静止不动,用户也会因为视觉线索而感知到自己在移动的现象。当这种感觉与来自前庭感觉(平衡感)或本体感觉(身体感知)的信号发生冲突时,会引起不适。
Player stands in place with hands slightly pointed out to the right while avatar runs in same direction.

前庭感觉

这是一种平衡机制,由用户内耳的前庭器官负责检测。这些器官就像传感器一样,追踪头部的运动和重力。它们会对运动的变化作出反应,而不会对恒定速度作出反应,因此在完全沉浸式体验中,平稳移动通常会感觉很舒适。

视觉与前庭感觉不匹配及舒适度

用户视觉与前庭感觉(平衡感)之间的差异可能导致晕车。例如,在行驶的车上看书或在船上看不到地平线都会产生类似的影响。在完全沉浸式的体验中,当用户的眼睛看到运动,但身体却感觉静止不动,这种情况就会发生。减少这些不匹配对于避免不适感和提升用户体验至关重要。

本体感觉

这指的是对身体位置和运动的感知。物理身体与其虚拟形象之间的不匹配会破坏沉浸感和舒适度,如果存在追踪准确性或响应时间方面的问题则更是如此。

失向

每当用户失去对自己在环境中位置的判断时,就会发生失向。这种情况发生在相机视角突然发生显著变化时,此时需要花点时间重新定位自己在世界中的位置。这与瞬移、快速转身,以及摄像机位置或方向的其他不连续性有关。
Player in adventure environment. Player teleports across level but is disoriented because the direction they’re facing has changed after teleporting.

充分降低完全沉浸式体验中的加速度

为了提升用户在完全沉浸式体验中的舒适度,充分减少加速度的影响至关重要,因为视觉输入与身体感觉之间的不匹配会导致不适。以下是几种有效减小加速度并提升整体沉浸式体验的策略:
  • 控制持续时间和频率:通过减少加速的持续时间和频率,可以降低产生不适感的可能性。这种方法利用了视觉与前庭线索不匹配导致不适之前的延迟时间。
  • 实现量化速度:这种方法涉及设置固定的移动速度(例如,停止、行走、奔跑),并能够在这些速度之间快速切换。这减少了感知到的加速持续时间,最大程度地减少了用户所见与所感之间的不匹配。
  • 使用分步平移:不使用平滑运动,而是将移动实现为一系列快速的小型瞬移。这种技术与旋转中的快速转向相似,有助于消除对连续运动的感知,从而减少相对运动错觉和可能的不适感。
  • 限制移动轴:将移动限制在特定轴或特定角度(如 15、30、45、90 或 180度)可以防止产生失向感,对于敏感用户,此办法尤为有效。最受限的形式只允许前后移动,要求用户通过身体转动来改变方向,这种方式能使视觉与前庭觉输入更为紧密地协同一致。
  • 稳定相机高度:为避免在不平坦地形上垂直移动引起的不适,请调整相机以保持与地面相对一致的高度。这可以通过仅在必要时重新定位摄像机来实现,使用诸如瞬移或逐渐改变高度等技术来使过渡更加平滑。
  • 软相机碰撞:当相机与虚拟对象发生碰撞时,采用软碰撞方法,使相机在停止前逐渐减速,而不是突然停止。这种方法减轻了突然停止带来的冲击,并帮助用户更自然地进行预期和适应边界。
通过应用这些技术,开发者可以创建更加舒适和完全沉浸式的环境,从而最大限度地降低运动眩晕的风险,并提高用户互动。

减少光流

光流是指边缘、纹理、色彩等视觉元素在用户视野内的移动过程,用于传递用户在虚拟环境中的运动状态。在 VR 中,高强度或高速光流会增加运动错觉和不适感。以下技术有助于减少光流并提高用户舒适度:
  • 真实移动速度:将虚拟形象的行走和奔跑速度设置为与现实世界的速度相符(行走约 3 英里/小时,即 1.4 米/秒,奔跑约 6 英里/小时,即 2.8 米/秒),以避免过量的光流。
  • 晕影:在运动过程中使用晕影使屏幕边缘变暗或遮挡屏幕边缘,限制可见光流。高级晕影可以选择性地遮挡运动线索最密集的区域,在舒适度与沉浸感之间取得平衡。
  • 周围环境遮挡:纳入座舱、驾驶舱或头盔等几何图形,自然地遮挡部分环境,在保持沉浸感的同时减少光流。
  • 临时遮挡:在快速移动过程中,短暂遮挡部分显示内容(例如:动态边缘图案或彩色条带),以最大限度地减少光流,同时不影响对环境的感知。
  • 周边视觉遮挡:使周边区域的几何图形变为不透明,以隐藏环境细节并减少光流,在有窗户、能看到外部动态的载具中尤为有效。
  • 减少纹理细节:使用纯色纹理,尽量减少画面中可见的边缘或噪点。考虑使用动态调节技术,根据移动速度降低纹理细节,以进一步减少光流。
这些方法可以缓解相对运动错觉和视觉不适,让用户更轻松舒适地在虚拟环境中穿梭。

一致帧率与头部追踪

保持一致的帧率对于营造舒适的完全沉浸式体验至关重要。当虚拟摄像机位置与实际摄像机位置不匹配时,就会出现抖动,这可能会让人感到不适。异步时间扭曲 (ATW) 有助于减少抖动,但保持一致的帧率仍然至关重要。

独立视觉背景 (IVB)

独立视觉背景可以通过帮助大脑重新解读视觉信息来减少不适感。它们创造了一个稳定的环境来响应头部运动,使用户感觉周围世界像是在围绕着自己转动,而不是自己在穿过这个世界。独立视觉背景可能很有效,但由于其独特的表现方式,需要谨慎实施。

模拟活动

通过原地踏步或攀爬等身体活动来控制人工移动,可以提高舒适度。这可能是由于本体感觉和前庭输入与视觉运动之间的协调更好,或者感知系统中引入了干扰因素。然而,如果用户没有其他移动方案的话,这种方法可能会带来疲劳和无障碍性问题。

空间化音效

环境音效可以帮助减少眨眼效果或其他遮挡时的失向感。通过听到随听者位置变化而变化的声音,用户可以更好地在环境中定位自己。

可用性问题

在设计一种移动系统时,考虑到用户的需求和个体因素至关重要。这包括空间限制、疲劳、辅助功能和可预测性。

空间限制

设计需要巨大游戏空间的完全沉浸式体验可能会阻挡许多潜在用户。为了适应空间有限、可能需要在原地进行游戏的用户,整合人工移动或转向机制至关重要。这确保了所有用户都能完全沉浸于虚拟环境中,不受其物理空间限制的影响。

疲劳

在完全沉浸式的体验中,身体移动可能会导致用户疲劳,当游戏随着时间的推移从更主动的游戏方式转变为更被动的游戏方式时,疲劳感会更加明显。持续的身体运动可以增强沉浸感,但这应该是一个经过深思熟虑的设计选择,因为这可能会缩短游戏时间,或限制一些用户的无障碍性。
Player leaning on couch, showing signs of fatigue.

辅助功能

考虑所有用户的生理需求,包括那些必须保持坐姿或动作受限的用户。在设计时考虑到这些因素,比如优化手势追踪和控制器系统,可以让完全沉浸式的体验更具包容性,让每个人都能享受到。如需完整守则,请参阅辅助功能设计的完整指南。

坐姿控制注意事项

支持坐姿模式有助于用户舒适地体验 VR,在模拟站姿体验的同时,最大程度减轻身体疲劳。许多用户在长时间使用 VR 设备时,即便体验的内容并非专为坐姿玩法设计,也倾向于限制身体移动幅度。坐姿模式对提升产品易用性至关重要,除非与应用设计存在根本性冲突,否则均应予以支持。在体验初期(如教程环节),用户应能自主选择坐姿或站姿模式。处于坐姿状态时,虚拟形象与摄像头高度应默认为系统报告的玩家身高,同时提供自定义选项。避免仅依据头戴设备离地面的高度来确定高度,因为这可能会导致视角不真实。
为了让坐姿用户也能获得与站姿用户相同的完整移动自由度,需要额外设计控制选项。考虑到并非所有座椅都可旋转,人工转弯是必需功能。如果体验内容包含俯身或下蹲动作,需设置对应的控制选项来触发这些姿势,确保坐姿用户能体验到全部内容。
站姿与下蹲之间的过渡应被视为人工移动,需注意摄像头高度变化可能引发的身体不适感。这类过渡应简洁流畅短暂但不可瞬间完成,以避免视觉不连贯和不适,同时保持自然的感觉。
Left: Player sitting in wheelchair. Right: Player sitting on couch.

可预测性

用户能够预测虚拟环境中的相机运动时,不适感会减少。一致且可预测的控制方案有助于最大程度地减少由意外视觉加速引起的相对运动错觉和不适感。一个能够指示即将发生的摄像机移动的可见虚拟形象可以显著提升舒适度。例如,虚拟形象可向前移动,来指示摄像机的跟随路径,然后停下来让摄像机跟上并平稳减速。能始终如一地响应输入的可靠转向控制也有助于带来更加可预测、更加舒适的体验。

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