從二維到三維空間的過渡，其交互范式也會隨之從2D GUI時代轉換到3D UI時代。本文將探討XR空間交互在體驗設計上是怎么做的以及其影響，一起來看看吧。

從二維GUI設備過渡到XR空間設備時，其交互范式也會隨之從2D GUI時代轉換到3D UI時代，本篇作者將重點探討XR空間交互在體驗設計上的影響及大廠是如何在該領域如何做的。

一、從二維平面到三維空間

從二維設備到XR空間計算設備，用戶體驗經歷了顯著的差異化變革，主要來源于XR技術的特性，包括立體感知、交互方式、環境感知和空間感知等。

1. 立體感知和沉浸感

在二維設備上，用戶只能通過平面屏幕來觀看內容，而在XR空間設備中，用戶能夠體驗到立體的虛擬環境，其視覺感知更加真實和立體化。這種立體感知能夠深度增強用戶的沉浸感，使他們感覺仿佛置身于虛擬世界之中。

2. 自然的交互方式

XR空間設備提供了更加自然、直觀的交互方式，比如手勢控制、頭部追蹤、眼神交互等。相較于二維設備上PC端的鼠標和鍵盤以及移動端的手勢觸控，這些交互方式更貼近人類的日常行為習慣，使用戶可以更自然地與虛擬內容進行互動。

3. 環境感知和交互范圍

XR空間設備通過傳感器和攝像頭能夠感知用戶所處的物理環境，從而將虛擬內容與現實環境進行融合。用戶可以在真實的空間中移動，與虛擬對象進行互動。這種環境感知和交互范圍的擴展為用戶提供了更多的可能性和自由度。

來源《Google AR design guideline》

4. 空間感知和深度體驗

在XR空間中，用戶能夠更準確地感知虛擬對象的大小、距離和深度，這與二維設備上的平面感覺有顯著的不同。這種空間感知的提升為用戶在虛擬環境中的導航和交互帶來了更大的便利性。

來源《Google AR design guideline》

XR技術的引入為用戶帶來了更加沉浸、自然和立體的體驗，同時也為體驗設計帶來了新的挑戰。在現實世界中，距離是衡量物體是否可以被觸碰的關鍵變量。而從二維設備到XR空間設備上，也是經歷了從2D UI范式轉換為基于空間的3D UI范式。

在三維空間設計中，我們不僅考慮X和Y軸的UI布局，更多會引入景深的概念，考慮元素及UI在不同景別距離下的擺放位置。因此在XR設計領域，我們需要著重考慮空間環境布局對UI呈現的影響。

雖然XR空間不再像二維GUI受限于設備位置和尺寸，但仍然需要通過一定的規則有序的呈現虛擬界面及物體，否則將會讓用戶的認知和使用成本升高。

因此，本篇作者將圍繞空間交互，論述距離對XR空間設計的重要性，以及在XR空間交互上的設計指導意義。

二、距離對XR空間的重要性

在XR空間中，用戶與虛擬物體對象的交互往往需要考慮以下因素：

1. 物理環境與虛擬環境的對應關系

XR應用中虛擬對象與物理環境的對應關系直接影響用戶的感知與交互。距離的感知可能因虛擬物體的大小、形狀、位置以及用戶所處的物理環境而有所不同。

2. 交互手段與控制器

XR交互的手段通常包括手勢識別、控制器操作、眼神追蹤等。不同的交互手段可能導致用戶與虛擬對象的距離感知產生變化，進而影響交互的精確性和效率。

3. 用戶視覺焦點與深度知覺

在現實世界中，人們通過雙眼的視差來感知物體的深度。在XR中，用戶的視覺焦點和深度知覺可能會受到虛擬內容的影響，從而影響他們對虛擬對象距離的感知。

4. 用戶體驗與沉浸感

正確的空間距離設計可以增強用戶體驗和沉浸感。過于接近或過于遠離虛擬對象都可能導致用戶體驗不佳，因此需要在設計中平衡空間感知。

因此，基于空間的設計對XR來說尤為重要，空間的劃分有助于實體感的營造、內容組織和結構化、提供真實的交互反饋等。

• 實體感的營造：通過空間布局及劃分，可以營造更加真實，一致和自然的XR體驗。合理的空間劃分能幫助用戶快速適應虛擬環境，減少迷失感，提供更高的沉浸度
• 內容組織和結構化：空間進行劃分可以幫助用戶更好將的組織和結構化信息。實現對虛擬界面、物體擺放、地圖或場景空間的布局，讓用戶更輕松的定位、識別和使用各種功能和內容
• 提供真實的交互反饋：通過特定的功能或任務與特定的空間關聯，用戶可以更好的理解它們正在與生命進行交互，以及可能預期發生的交互行為是什么。

三、探索大廠在空間深度上的設計規范及指導

1. Google

谷歌在其AR design Guideline中，在內容展示位置部分提出，設計師可專注設計你的場景，以便用戶可以輕松感知物體的深度和距離，在打造深度體驗時，谷歌認為可將場景分為3個不同的區域，分別為近場、舞臺和中心舞臺：

距離用戶最近的場景：如果對象意外靠近用戶，會迫使用戶向后移動，因為用戶更難以看到完整的對象。如果您希望用戶低頭查看或檢查某些內容，這種做法非常有用。不過，要注意不要鼓勵用戶后退！它們背后的真實物體可能被撞到。

舞臺：離用戶最遠的場景,如果把物品放在舞臺上，則用戶很難看清小物體和坐在遠處的物體之間的區別。這對鼓勵探索和運動很有用，但可能會造成視覺上令人困惑。

中心舞臺：這是用戶最舒適的觀看范圍。此處的對象是用戶互動的最佳對象。因此，谷歌建議在用戶放置物體時，可以設置最大展示位置距離。這有助于確保用戶將對象放在舒適的觀看距離。此外，這還保證隨著用戶繼續移動對象，該對象將保持真實的比例。

2. HoloLens

HoloLens 顯示器固定在大約距離用戶 2.0 米的光學位置。用戶必須始終調節大約 2.0 米才能保持在設備上看到清晰的圖像。因此，HoloLens推薦在XR空間中顯示的內容盡可能地保留在 2.0 米的位置，可以避免或最大幅度減輕視覺輻輳-調節沖突造成的不適感。

所以在具有許多深度的場景中，將興趣區域盡量放置在距離用戶 2.0 米的位置。如果無法將內容放置在靠近 2.0 米的位置，當用戶的視線在不同的距離之間來回切換時，視覺輻輳-調節沖突造成的不適感最強烈。換言之，觀看 50 厘米遠的靜態全息影像，比觀看 50 厘米遠的前后不斷移動的全息影像要舒適得多。

3. Oculus

為了防止眼睛疲勞，用戶將長時間注視的對象（例如，菜單、環境中感興趣的對象）應在至少 0.5 米遠的地方進行渲染。許多研究表明對于用戶可能會長時間關注的菜單和 GUI 來說，1米是舒適的距離。一個完整的虛擬環境會渲染一些超出舒適范圍的物體。只要用戶不需要長時間專注于這些物體，它們就不會對大多數人造成不適。

在一定距離處，深度感知變得不那么敏感。近距離觀察，立體視覺可以讓你分辨出桌子上的兩個物體中哪一個在毫米尺度上更接近。進一步來說，這變得更加困難。如果您觀察公園對面的兩棵樹，它們可能必須相距數米，然后您才能自信地分辨出哪棵樹更近或更遠。在更大的尺度上，您可能很難判斷山脈中的兩座山中哪一座距離您更近，直到差異達到數公里。

4. Apple

最后，讓我們看看Vision Pro在空間景別上的體驗設計的探索及應用。在大部分情況下蘋果推薦用戶進行遠場操作，不僅是為了讓用戶減少操作手勢的幅度以減少手臂的疲勞，同時也保證了空間界面的視覺舒適性，因為當界面距離小于1m時，人的視覺疲勞度會增加。

同時，蘋果主打手眼協同的交互方式，用眼快速定位組件及元素，以手部最小運動來進行元素的選擇，降低疲勞度。

但是有些場景更加貼近于人自然的交互，適合放在直接交互范圍內，即近景。比如對3D物體的操作、熟悉的肌肉操作及物理運動操作等。

蘋果給出近景可直接操作的應用場景，如瀏覽器、鍵盤及3D物體的操縱等。

在某些需要用戶提升沉浸感的場景下，如巨幕電影、預演ppt及查看相冊圖片等場景下，蘋果會通過改變遠景環境氛圍以帶給用戶更好的沉浸感。

因此，從Vision Pro系統側設計來看，蘋果也是將XR空間分為三個核心的空間區域：近景聚焦自然直覺的操作，通過手勢進行直接交互。中景聚焦系統主要瀏覽和操作區域，通過手眼進行非直接交互。遠景聚焦沉浸瀏覽場景，盡量減少用戶需要交互的行為。

小結一下，從Google、HoloLens、Oculus及最新發布的Apple都可以看出，這些大廠無疑都對空間交互中的深度進行了劃分及設計上的定義，在不同景別下引導用戶聚焦不同的行為操作。因此，在XR空間交互上我們也需要注意空間景別及深度線索帶給用戶的體驗問題。

四、XR空間設計原則及指導

我們在優化XR交互的空間距離設計時，還需要考慮多方面的因素：

1. 虛擬物體與物理世界對應關系合理性

在XR空間中，確保虛擬物體在物理空間中的位置、大小和相對位置與用戶的感知相符。

使用虛擬物體的陰影、照明和遮擋效果，以及環境映射等技術來增強虛擬物體與真實環境的一致性。在設計中，將虛擬物體放置在與物理環境中相符合的位置，使用戶在視覺上能夠更自然地理解虛擬與現實的關系。

2. 靈活切換的交互手段

提供多樣的交互方式，允許用戶根據場景和距離選擇合適的方式進行操作，讓用戶可以根據情境自由靈活的進行近遠場交互的切換。

3. 深度知覺的模擬

模擬視差以增強用戶的深度感知，幫助他們更準確地理解虛擬環境中的空間距離。利用陰影、透視、視覺效果和光影等技術，營造出真實的深度感。通過在視覺上強調虛擬物體之間的距離和位置關系，增加用戶對虛擬環境深度的認知。

4. 實時調整和反饋

在設計中平衡用戶的感知和需求，避免過于遠離或過于接近虛擬物體帶來的不適。通過用戶測試和反饋，了解用戶在不同距離下的感受，從而進行合理調整。確保虛擬物體的大小和位置既不會讓用戶感到不自然，也不會影響交互的精確性和效率。

五、空間交互應用實踐案例

作者想分享一個從XR基地《XR 世界導覽 NEWSLETTER #008》中看到的一個空間交互的設計案例，很適合本篇文章用于做典型案例的介紹。

ATAP中一員Ivan Poupyrev在twitter上發布了他們團隊設計的Case。這個設計的背景是在美國，線下消費的增速高于電商，初衷則是實體店為了能讓顧客更好的去與實物衣服互動，且展示那些一般會被忽視的細節（比如洗滌建議標）。

在該項目中就是運用了用戶距離屏幕的距離來進一步展示衣服的面料細節，從最開始 Zone 1 里展示樣式，到 Zone 2 顯示具體材質與價格， 最后到 Zone 3 顯示洗滌建議。

在空間中遠近距離下呈現不同的內容，也是空間交互中一個全新的嘗試。用戶距離元素較遠時更傾向于瀏覽內容的全貌及概覽，而越來越近時，用戶更傾向于發現更多的信息及細節。

你在日常生活中還有遇到什么有趣的關于空間交互的應用案例，歡迎在公眾號后臺私信作者交流及分享。

總結

從二維GUI平面到三維XR空間，用戶體驗經歷了顯著的差異變革，包括立體感知、交互方式、環境感知和空間感知等方面，尤其是從2D GUI范式轉換到3D UI范式下，深度對體驗設計的影響因素尤其重要?？v觀XR大廠Google、HoloLen、Apple及Oculus,我們不難發現其設計指導及建議都有包含空間交互下關于深度的指導。如果你也在致力于空間交互相關的產品設計，不如嘗試從深度角度入手來看看有什么體驗機會點。

參考鏈接：

Google AR DesignGuideline：https://developers.google.com/ar/design/environment/definition?hl=zh-cn

https://mp.weixin.qq.com/s/YWfKy50Df-gWEXRrskxDQw

https://twitter.com/ipoupyrev/status/1698659295502770332https://developers.google.com/ar/design/content/content-placement?hl=zh-cnhttps://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/mixed-reality/design/comfort

XR 世界導覽 NEWSLETTER #008：https://mp.weixin.qq.com/s/YWfKy50Df-gWEXRrskxDQw