中視典CEO陳焱磊:強調VR設計中的人因工程學,實現更人性化的交互體驗

2020-11-24 中國教育裝備採購網

　　近日，第五屆中國人因工程高峰論壇在重慶兩江新區圓滿落幕。本次論壇的參與者包括來自中國科學院、工程院、國際宇航科學院、全國高校和各科研院所的院士、專家等約300人。論壇各項活動持續兩天，圍繞「人因鑄魂大國重器」主題，特邀在複雜系統人因工程相關領域方向獲得突出成就的青年科學家作報告；圍繞「人因創造未來美好生活」主題，特邀知名青年學者與企業家與大家對話。論壇特別安排了線上直播的形式，約30萬觀眾在線觀看了專家演講。

　　中視典CEO陳焱磊先生作為VR領域專家代表受邀參會，並發表了主題為《在VR環境中虛擬體驗的設計探討》的精彩演講，探索VR領域人因工程的價值、應用案例以及未來的應用前景。以下為現場視頻和演講摘要。

中視典CEO陳焱磊先生演講現場

　　人因工程學以心理學、生理學、解剖學、人體測量學等學科為基礎，研究如何使人-機-環境系統的設計符合人的身體結構和生理、心理特點，以實現人、機、環境之間的最佳匹配。VR的定義是採用計算機模擬虛擬環境從而給人以沉浸感，用戶在使用過程中可以隨意操作並且得到環境最真實的反饋，其本質正是一種人機互動環境。

　　在現階段有限制的VR硬體條件下，通過充分研究、引入人因工程學，從體驗角度出發定義場景、優化VR內容設計，可以為用戶帶來更好的交互體驗。中視典CEO陳焱磊先生從VR創作引擎和VR場景交互兩個方面對此進行了闡述。

未來VR引擎應具備的要素

　　VR引擎是VR創作的基礎。以中視典即將發布的新一代虛擬實境引擎VRP Quantum為例，中視典CEO陳焱磊先生描繪了一個將人因工程引入頂層設計的VR引擎要具備的幾大要素。

　　1、內容跨系統平臺

　　充分考慮不同客戶的運行環境和實際需求，打造跨系統平臺的VR引擎。

　　2、內容跨硬體平臺

　　便於移植、支持不同平臺運行的VR交互內容。

　　3、真實世界數據融合

　　讓用戶在虛擬世界中的交互可以實時控制真實世界中的IOT設備，並支持異地實時多人協同、會議。

　　4、更真實的實時渲染/雲渲染/自適應渲染

　　打造與真實世界更接近的虛擬環境。

　　5、更高效的創作

  • 無需編程的圖形化流程和交互創作；

  • 實時創作體驗驗證；

  • 沉浸環境中進行創作和修改；

  • 結合多種類設備（移動終端、AR眼鏡）的協同創作。

　　6、更智慧的優化

　　通過監測體驗者的行為習慣，對體驗者進行人因分析，輔助創作者對創作內容進行優化。

　　中視典在進行VRP Quantum引擎設計與開發的過程中，始終秉承著「讓想法的傳遞交流方便直觀」的產品理念，充分考慮用戶實際使用需求，並以人因工程思維精準、量化、全面地進行研究，投入運用。

VR場景與虛擬交互的設計

　　VR場景與虛擬交互的設計直接關係最終用戶的體驗感，是尤其考驗創作者經驗和能力的環節。在充分考慮顯示、交互設備的性能、限制條件等因素的背景下，中視典CEO陳焱磊先生首次對外分享了中視典公司通過強化VR場景與虛擬交互的設計，大大提升用戶體驗感的成功經驗和心得。

　　1、場景要素

　　為用戶營造身臨其境的感覺，首先要實現視覺上的真實感知，即虛擬場景的構建。我們在為客戶進行虛擬場景設計時，需充分考慮場景的沉浸感和舒適感，達到相應的製作標準。

　　從沉浸感上來說，①渲染上儘可能做到真實；②近景重細節/遠景重氛圍；③場景需要有符合用戶預期的變化（時間、天氣、溫度、溼度等等）；④有真實的聲音位置反饋，在虛擬環境中有與自然世界一致的參與感。

　　從舒適感上來說，①場景需要有美感，在顏色、光影、結構上都需要設計；②需要有相應的景深設計來突出重要交互對象；③需要有提升性的互動設計，比如突出的顏色，不同風格的形狀，突出的光影。

　　2、用戶視角

　　虛擬場景中用戶視角同樣是影響體驗的關鍵因素，重要的信息應該放置在視覺中心，並保持合適的距離。因此，不同場景下用戶視角的高度是否合理、場景中虛擬物品的尺寸比例、能否看到虛擬的自身都是設計時要思考的重點，最終目標是滿足用戶的直覺習慣，為用戶帶來更多元、更真實的觀察視角。

　　3、用戶移動（限制空間內）

　　虛擬場景中的用戶移動一般分為瞬移（跳轉到目標位置）、定點飛躍（快速移動到目標位置）和平移（向目標方向平緩移動）三種方式。

　　瞬移一般不產生眩暈感，但會有一定的場景脫離感，移動後對自身位置判斷產生混亂。定點飛躍相對來說會產生一定的眩暈感，但相應場景脫離感會輕很多。平移的形式會產生一定的眩暈感，但其移動方式跟人的行動方式最為接近，也是最符合人體驗虛擬場景移動的方式。

　　在平移中，眩暈感的來源是小腦和視覺的不匹配，但通過對場景和移動的設計，我們可以儘可能消弱或者消除眩暈感，讓用戶快速適應此移動方式，其中平移加減速的設計、場景幀率優化、場景碰撞設置等要素均非常關鍵。

　　4、與場景互動（手柄和手勢）

　　用戶與虛擬場景互動的本質，即更高效、更自然、更快速地達成目標（抓取、移動、書寫、攀登等）。參考現實世界的自然交互，併合理設置非現實交互，配合即時給予的視覺等感官反饋，能讓用戶沒有脫離環境的非現實感和不適感，更好的融入場景中。

　　5、多人協同

　　在大場景教學、異地遠程培訓等需要創建多人協同應用場景時，除了精準定位的基本要求外，還需要在虛擬場景中加入虛擬人物等標定物、區分定義剛體和柔體的交互、設置虛擬場景中相互可視等，讓用戶專注在虛擬場景中，更好的完成多人協同操作。

　　為用戶提供最安全舒適的虛擬實境體驗是VR場景與虛擬互動設計的最終目標。引入人因工程學、突破傳統計算機圖形學的思維框架、對不同行業應用場景建立相應的設計標準，是中視典總結出來的、實現更人性化VR互動設計的有效方式。

中國人因工程高峰論壇簡介

　　中國人因工程高峰論壇（以下簡稱「論壇」，英文名稱為China Summit Forum on Human Factors Engineering）是由中國航天員科研訓練中心人因工程國家級重點實驗室倡議發起，由政府部門、科研院所等支持、主/承辦的具有較大影響力的、非營利性、定期舉辦的綜合性學術會議。

　　論壇為政府、學界和企業界代表提供一個共商人因工程科學基礎研究、成果轉化與產品創新設計的高層次對話平臺，在更廣範圍、更高層次、更深程度上將國防現代化建設與社會經濟發展結合起來，分享人因工程研究成果，研討人因設計發展規劃，深化了人因工程在智能裝備、創新設計、醫療健康、智慧城市、網際網路和國防安全等領域的引領與促進作用。

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