從產品設計到虛擬現實－Google 虛擬現實團隊的 VR 世界
從產品設計到虛擬現實
個人經歷和 VR 簡介
背景故事
我曾在法國的初創公司 Sparrow 工作，2012 年 7 月 20 日被Google收購後，我進入Google擔任產品設計師。隨後我同 Gmail 團隊從零打造了一款旗艦產品，也就是後來在 2014 年 10 月 22 日推出的 Inbox by Gmail。
我設計了數年的生產力軟件，覺得好像碰到臨界點了。我想要拓展自己的技術面，每天學習新事物，更多了解自己從未涉及的領域。我需要新的挑戰，逃離舒適區來重啟人生。
我在 Oculus 還處於 Kickstarter 眾籌階段時就因其沉浸式的體驗和隨之而來的無限可能性對虛擬現實感興趣了。沒有什麼比創造全新的媒介和探索陌生的領域更令人感到興奮了。
我在 2015 年 4 月 17 日加入Google Cardboard 和虛擬現實團隊。感謝 Clay Bavor 和 Jon Wiley 提供的機會。
另一維度
我在新團隊的前幾周簡直提心吊膽。大家講着我聽不懂的話，問我不知道從何答起的問題。
我不想説謊，快速學習專業術語並不容易，這並不意外。虛擬現實是一個有「深度」的領域（雙關意，既表示有難度也表示空間上的深度），匯聚了很多具備專業技能的人才。度過了最初幾周的緊張之後，我日漸有了更佳的全局觀。慢慢地，碎片化的知識變得完整。我發現了我最適合的角色是什麼，我想做什麼以及如何達到這個目的。無論從事哪個工作，我要學習的都有很多，但是我已做好準備。我的心情每天都在變化，從對創造並學習新事物的極度興奮到對有待學習的龐大知識的極度恐懼。和周圍聰明又知識淵博的人一起工作讓我的心情更加複雜。
都會好起來的
我告訴自己並且堅信生命中的點終會連接起來。我是狂熱分子，我知道自己樂意花數小時來學習和實驗。
在我的產品設計師生涯中，我得以更好地理解、發現並解決用户問題。不管媒介如何，讓東西易於使用和取悦用户的差別並不大。
任務的核心是相同的，但是要從A到B，還要了解一些有趣的東西。
- 打草稿依然是一切的核心。在任何清空大腦或設計的階段，打草稿都非常的快。我在加入這個團隊之後打的草稿比我整個職業生涯打的還多。
- 多種多樣的設計技能大有裨益。
- 攝影知識也會有用，因為你要和諸如視野、景深、焦散曲面、曝光等概念打交道。能夠充分利用光，對我而言非常有價值。
- 對 3D 和相關工具了解的越多，需要學習的就越少。顯而易見，但也要在某些時刻留心，可能要處理結構、特徵、道具建模、操作、UV 映射、紋理、動力、粒子等等。
- 動作設計十分重要。作為設計師，我們了解如何用有物理邊界的設備來工作。VR沒有這些邊界，所以要用完全不同的思路。「這個元素如何產生？如何消失？」就會是個多餘的問題。
- Python，C#，C++或任何編程技能會讓你進步更快。由於迭代的基礎需求，原型製作非常重要。這個領域如此之新，你甚至有機會搶先設計出獨一無二的交互方式。現有的遊戲引擎，比如Unity或者Unreal，一般都整合了代碼。遊戲和VR開發擁有龐大的活躍社區，已有大量的培訓資料和資源。
- 做好心靈被震撼的準備並擁抱未知吧。這是一個日新月異的全新世界。哪怕是最大的行業領導者也在摸着石頭過河。就是這樣。角色
新媒介引入了許多創造的可能性，設計團隊因此會與時俱進。想想主機遊戲或電影產業這些例子吧。
我想會有兩個設計大户。
第一個將會關注核心用户體驗、界面以及交互設計。這和當今產品設計團隊的結構差不多（視覺設計師、用户界面師、用户體驗師、動作設計師、研究員以及原型師）。
每一個角色都必須適應這個新媒介的規則並且和工程師密切配合。目標應保持不變；構建快速迭代週期去探索交互設計的廣闊領域。
另一方面，內容團隊會複製獨立以及遊戲設計工作室的結構來構建一切，從獨家體驗到 AAA) 遊戲。我們所知其他媒介中的娛樂產業將很可能和VR中的很接近。
最後，這兩者都和創造優質端對端體驗緊密相關。這兩個產業都有很好的機會相互學習。
快速將我的個人經歷講完吧，我覺得要成為 VR 產品設計師並沒有那麼難，但是需要獻出極大的精力去學習理解跨度極廣的知識。
邁出第一步並介紹 VR 設計基礎
第一步
在本文的第二部分，我會討論關於這一新興媒體需要知道的基礎知識。我會使用面向設計師的視角，而且儘量簡單。
稍微來點技術元素
新的維度和沉浸式體驗是顛覆性的。你需要了解一些內在規律才能更深入地理解生理學，才能更加慎重地對待用户。我們在下面這個 app 中重新整編了這些原則好讓你能夠在身臨其境般的體驗中學習。
下載 Cardboard 設計實驗室
想要進一步了解，還可以觀看 Alex 在今年（2015 年） I/O 大會上的演講 。下面是簡要的總結。_
如果要記的話，就兩個要點：
- 避免丟幀
- 維持頭部追蹤
人會本能地對外界事件作出反應，你甚至都沒有意識到這些事件，所以需要做針對性的設計。
生理舒適度。這重新組合了諸如運動眩暈的概念。小心使用加速和減速。維護穩定的地平線來避免「暈船」效應。
環境舒適度。人處在高空、狹小空間（幽閉恐懼症）或空曠空間（廣場恐懼症）等特定場景下會感到各種不適。小心處理比例尺和物體間的碰撞。舉個例子，如果有人朝你扔東西，你會本能的想要抓住它，規避它或者保護好你自己。充分利用這一本能，但不要讓用户感到不適。
你還可以利用用户感官創造更具沉浸感的產品和線索。 你還可以在遊戲產業中得到靈感。他們利用各種技巧在遊戲過程中引導用户。比如這些： - 聲音：用於空間定位
- 光線：指示路徑來引導玩家
不要傷害用户亦不要讓他們過度勞累。當你開始為這個新媒介做設計時，常常會犯這個錯誤。好萊塢的科幻電影儘管看上去很酷，但是充滿了違背簡單人體工程學規律的相互作用，而且會隨着時間的推移造成極大的不適。少數派報告手勢並不適合長時間的活動。
我做了一個頭部在二維平面運動時的安全區的簡化圖示。綠色為佳，黃色可以接受但要避免紅色。有一些已公開的用户研究會進一步深入討論這一課題「鏈接在文章底部」。
糟糕的設計會導致更加嚴重的健康問題。
舉個例子，你聽説過“短信頸”嗎？《神經和脊柱手術》)的一篇研究報告測量了頭部處於不同位置時頸部受到的壓力。 頭部位置從直視前方到頭往下看時頸部壓力增加了 440%。肌肉和韌帶會有疲憊痠痛感，神經緊繃， 背脊骨間的軟骨層受到壓迫。所有不規範動作將導致諸如永久性神經損傷等長期嚴重的問題。
長話短説: 避免需要長時間向下看的交互動作。
自由度
身體在空間中移動方向有六種。可以在 XYZ 座標中旋轉和平移。
自由度為 3（方向追蹤）
需要綁定手機的頭戴設備，比如 Cardboard 和 Gear VR 通過內置的陀螺儀（3DOF）來追蹤方向。所有三個軸上的轉動都會被記錄下來。
自由度為 6（方向和位置追蹤）
要達到 6 個自由度，傳感器需要追蹤空間位置（+X, -X, +Y, -Y, +Z, -Z）。HTC Vive 和 Oculus Rift 這類高端設備自由度為 6（6DOF）。
追蹤
*要實現 6 個自由度需要頻繁地光學追蹤一個或多個傳感器發出的紅外線。Oculus 的追蹤傳感器在固定的攝像頭上，而 Vive 的傳感器在真正的 HMD （頭戴顯示器）上。
輸入
為不同的系統設計，需要不同的輸入方式，並影響你的決定。比如Google Cardboard只有一個按鈕，這導致交互模型就是簡單的註釋和輕點。HTC Vive 有兩個自由度為 6 的控制器Oculus會附帶 Xbox One 的控制器 ，不過最終會有一個自由度為 6 的二元控制器，Oculus Touch。所有這些都可以讓你使用更先進的沉浸式交互模式。
還有其他的輸入方式，比如手部追蹤。最著名的莫過於 Leap Motion。可以把它裝在頭戴顯示器（HMD）。
隨着技術進步，這一領域在持續演進，但時至今日，手部追蹤還不是特別靠譜，還不能用作主要輸入方式。主要問題在於手和指頭，碰撞以及細節動作追蹤。
儘管大家都熟悉遊戲手柄，它在 VR 中的體驗卻很糟糕。他從物理上限制了 VR 引入的自由度。在第一人稱射擊遊戲中，掃射和移動會因為加速經常帶來不適感。
另一方面，HTC Vive 控制器因為有 6 個自由度增強了 VR 的體驗，Tilt Brush 就是個絕佳的例子。我在寫這段話的時候，還沒試過 Oculus touch，但是我看過的所有的演示都相當不錯。這裏有幾個 Oculus Toybox 演示視頻。
設計用户界面和交互細節時，輸入是關鍵因素，不同的輸入方式將會推動不同設計決策。你應該熟悉所有的輸入方式，並認識到它們的侷限。
工具
這是一個大的話題，可能需要一篇深入的文章才能講清楚。我會重點介紹這行業中最流行的工具。
紙筆
我們就是離不開紙筆。它們是我們用到的第一個工具，因為它們常伴左右而且不需要太多的技能。它是公認的表達想法的好工具，可以快速經濟的迭代。速度和成本是重要的考量因素，因為對 VR 而言，將線框圖轉化成 hi-fi 的成本比 2D 更高。
Sketch
我仍然每天都在用 Sketch。它易於使用，是在創作 VR 原型之前進行探索的完美工具。它的專業工具和插件用起來非常方便，可以省不少時間。如果你不熟悉這個軟件，可以讀一下我的 這篇 和 這篇文章。
Cinema 4D
我並不把 C4D 當作 Maya 的競爭者。他們都很出色，各有千秋。如果沒有 3D 背景，學習曲線會非常陡峭。我喜歡 C4D ，是因為我可以搞懂它的界面以及參數式無損方法。它可以幫助我快速的創建更多的迭代。我喜歡 MoGragh 模塊，還有很多插件可以使用。社區活躍，可以找到很多高質量的學習材料。
Maya
Maya 的優點和缺點都很突出。一個 3D 藝術家要做的所有東西它都可以完成。大多數遊戲和電影都是用它設計的。它穩定性出色，可以勝任海量仿真和複雜場景的構建。不管是渲染、建模、動畫、紋理還是綁定，它就是最好的工具。Maya 可以高度定製，這也是它成為工業標準的一個原因。工作室需要創建自己的工具集，而 Maya 則是整合工作流程的完美工具。
另外一方面，學習所有這些工具需要全心無保留地獻身其中，花費大量時間。我的意思是數週的嘗試，數月的學習和數年的日復一日的基礎練習。
Unity
Unity 基本上就是個什麼事情都會發生的原型工具。藉助項目的直接 VR 預覽可以輕鬆創建並移動東西。他還是一個強大的遊戲引擎，有出色的社區，在線商店中有海量的資源（資源作者來定價）。在資源庫中可以找到簡單的 3D 模型，完整項目，音頻，分析工具，着色器，腳本，材料，紋理等等資源。
Unity 的文檔和學習平台非常出色，有着各種各樣的高質量教程。
Unity3d 主要使用 C# 或者 JavaScript，有微軟 Visual Studio 支持，但是沒有內置的視覺編輯器，不過可以在資源庫中找到相當不錯的視覺編輯器。
Unity 支持所有主流的頭戴顯示器，是跨平台支持最好的，支持的平台有：Windows PC, Mac OS X, Linux, Web Player, WebGL, VR(包括 Hololens), SteamOS, iOS, Android, Windows Phone 8, Tizen, Android TV 和 Samsung SMART TV, 以及 Xbox One 和 Xbox 360, PS4, Playstation Vita 和 Wii U。
Unity 支持所有主流的 3D 格式而且支持創作 2D 遊戲需要的最好的格式。內置的 3D 編輯器並不強大，但是有很棒的插件可以進行增強。軟件本身需要授權，但是在某種程度上可以使用免費版本製作一些東西的。具體細節可以看 Unity 的價格説明。Unity 是最流行的遊戲引擎，市場佔有率高達 47%。
Unreal Engine
Unreal 是 Unity3D 的直接競爭者。Unreal 同樣有着出色的文檔和視頻教程。不過在線商店規模較小，畢竟是一個新興引擎。
Unreal 之於其他競爭對手的一大優勢是圖形能力；Unreal 在幾乎每個領域都更進一步：地形，粒子，後期處理效果，光影和着色器。所有這一切看上去都非常出色。
Unreal 引擎 4 使用 C++ 並內置視覺腳本編輯器 Blueprint。
我沒有怎麼用過 Unreal，所以不能做更細節的介紹。
Unreal 的跨平台支持不如 Unity，支持的平台有：Windows PC, Mac OS X, iOS, Android, VR, Linux, SteamOS, HTML5, Xbox One 和 PS4.
結語
虛擬現實是新興的媒介。作為先驅者，我們要學習探索的東西仍有很多。這正是我對此感到激動並加入Google虛擬現實團隊的原因。我們有機會去探索並應該去探索並竭盡所能。理解，認同，構建然後迭代。一遍又一遍。
不斷重複這個循環。
資源
視頻
- Google I/O 2015 — Designing for Virtual Reality
- Oculus Connect keynotes
- VR Design: Transitioning from a 2D to 3D Design Paradigm
- VR Interface Design Pre-Visualisation Methods
- 2014 Oculus Connect — Introduction to Audio in VR
教程 - Cinema 4D tutorials
- Unity 3D tutorials
- Maya and 3D tools tutorials
文章 - LeapMotion — VR Best Practices Guidelines
- The fundamentals of user experience in virtual reality
- Ready for UX in 3D?
感謝所有閲讀本文並提出感覺意見的人。
資料來源：TECH2IPO