基于虚拟现实技术的软件界面设计与研究

吕静

（安徽工业大学，安徽 马鞍山 243002）

基于虚拟现实技术的软件界面设计与研究

吕静

（安徽工业大学，安徽 马鞍山 243002）

虚拟现实技术（Virtual Reality），是依赖于计算机仿真系统，利用计算机产生的模拟环境及多源信息相互融合的三维动态系统，并使参与者沉浸其中的新型系统科学技术.体验者需要借助操作界面这一载体进行各项系统操作，因而界面设计（User Interface Design）成为了衡量整个技术是否成熟的重要标志.本文将基于虚拟现实技术的软件界面设计演变历史及其应用进行研究，分析已有的虚拟现实界面设计.通过对其人机交互、操作逻辑、界面美观的整体设计进行分析，总结虚拟现实软件界面设计的原理和特点，发掘其创意的思路和具体应用方法.为现代虚拟现实技术下的软件界面设计提供理论指导作用，具有很大的现实意义.

虚拟现实；人机交互；界面设计

从1963年虚拟现实技术（VirtualReality）的构想产生至今，这项技术已经由理论构想阶段发展到了推广普及阶段.虚拟现实正在逐步的形成产业化，一大批周边产品更是层出不穷.虚拟现实技术相关产品已经拥有大量用户，这一庞大的粉丝群中年轻人占据相当大的比例.在智能手机和其它穿戴设备的大范围普及中，人们对于技术有着近乎严苛的要求——更关注这项技术的实际体验.然而，虚拟现实技术的应用仍处于一个萌芽和起步阶段，关键性技术的应用范围相对较小.在具体操作中，虚拟现实技术依然存在着诸多的缺陷与漏洞，特别是在界面操作上.作为联系客户与虚拟现实设备之间的纽带，界面操作的便利性与科学性有待提高.延续传统交互设计风格的二维化软件界面设计，在三维动态系统下普遍存在，是基于虚拟现实技术的产品在发展中不可回避和急需解决的难题.

1 虚拟现实技术和软件界面设计的内涵

1.1 界面设计的概念

虚拟现实技术（VirtualReality）的实现依赖于计算机仿真系统，其能够利用计算机产生出一种模拟环境下，多源信息相互融合的三维动态系统，并使得参与到其中的用户沉浸在这种虚拟的环境之中.

界面设计英文名称为User Interface Design（简称UI），其是指：对软件的人机交互、操作逻辑、界面美观的整体设计.界面设计又分为机械界面设计和软件界面设计.

对于虚拟现实技术的软件界面设计系统研究即设计原理的研究，包括人机交互的研究，可操作性逻辑研究和软件界面视觉传达设计研究.以基于虚拟现实技术的产品软件界面设计为直接研究对象，分析其虚拟现实界面设计的演变历史及应用，总结虚拟现实界面设计的原理和特点，发掘其创意的思路和具体应用方法.

1.2 虚拟现实界面设计的意义

虚拟现实技术本身就是一个有机而庞大的操作系统，该系统在操作中需要借助软件界面这一载体进入各项操作.以一般性的智能设备为例，其设备的智能性之所以能够体现的淋漓尽致，与软件界面设计之间存在着很大关联，软件界面设计符合原理与否、其设计美观度的高低都会直接影响到设备或技术本身的用户体验.虚拟现实技术下的软件界面设计成为衡量虚拟现实技术是否具有可操作性的标志和体现.作为一种强调互动和真实体验的技术，软件界面设计最为直观的展现在体验者面前.但是，在三维动态系统的虚拟现实环境下，尚处于二维空间的软件界面设计是不完善的设计，是有待改善的界面设计.对基于虚拟现实技术的软件界面设计进行研究，并开发出符合三维动态环境的界面设计，对于设计师设计方法的改善，乃至今后虚拟现实产品的整体提升具有重要作用.

2 虚拟现实界面设计的现状

2.1 设计理念与实际界面间存在差距

界面设计是一项融合了计算机科学、美学、设计学等诸多学科的交叉学科.就界面设计来讲，虚拟现实的界面设计与该技术本身的先进性应保持同步.但是，这种先进的设计理念并没有良好的转化成虚拟现实实际的界面设计成果.当前的虚拟现实界面设计在成果展示上很难让人们满意，其所承载的设计理念也与人们司空见惯的智能手机界面设计存在着很大的雷同.从人机交互、操作逻辑到界面美观，这些因素无疑略显陈旧.当带有“似曾相识”色彩的界面设计出现在人们眼前时，人们会发现，VR虚拟现实所倡导的设计理念与先进性并没有在界面设计中显现出来.

2.2 二维界面依然是主流

虚拟现实的软件界面设计存在于虚拟空间.虚拟现实技术在发展的进程中提出了虚拟现实软件界面设计的相关构想，希望虚拟现实界面设计能够成为其技术中的一个亮点.当用户处于模拟环境下，可以沉浸其中；当用户进行界面操作，系统能够接收用户的指令并转发给具体的三维动态系统.然而就当前的界面设计发展现状来看，二维的界面操作系统依然是主流，虚拟现实界面设计的三维动态化仍然处于一种理论构想之中.虚拟现实技术所搭载的这种二维界面已经成为虚拟现实技术和设计总体发展的桎梏.

3 基于虚拟现实技术的软件界面设计存在的问题

3.1 忽视了体验者的实际需求

界面设计从功能性上来讲是联系人与系统之间的纽带，其能够将人的真实想法反馈给系统，系统再将指令达成，从而使人能够获得操控上的满足.当前的虚拟现实技术下的界面设计存在的首要问题是忽视了体验者的实际需求，导致虚拟现实技术短片或游戏等的体验能够俘获很多人的眼球，而其界面设计却饱受诟病.体验者关注其能够在神庙样的界面上实现这些操作以及怎样去操作.基于虚拟现实技术的软件界面是人们全面了解和整体体验这项技术的窗口，忽视用户体验使得当前界面设计过分推崇的内容，忽视界面设计与实际用户的根本需求之间的差异，也导致了实际的虚拟现实作品难以完全获得人们的认可.

3.2 体验性功能模块过少

以智能手机和平板电脑的操作界面为例，其经过了很长一段时间的发展，在界面设计上已经逐渐的向体验性功能模块的开发靠拢.最初的手机界面系统是基于台湾MTK芯片固化的MTK通用操作系统，其操作系统所指向的均为功能性模块，而以IOS、android为代表的操作系统一经问世就使得MTK逐渐退出历史舞台，这主要是由于这些新兴的系统所搭载的界面不仅满足了人们对于设备的使用需要，更能获得更好的用户体验.当前基于虚拟现实技术的软件界面设计，界面设计的开发者依然将精力放在功能性模块的开发和使用上，其希望通过功能性界面将整个虚拟现实技术全面的展现在体验者面前，同样的，也导致其体验性模块过少，设计感缺失，整体美观度不足.

3.3 全息界面技术发展缓慢

二维化的界面设计占据主导以及全息界面设计技术发展缓慢也是当前基于虚拟现实技术的界面设计存在的问题.尽管虚拟现实技术已经相对成熟，但是当前对于这项技术的研发重点依然停留在成像及虚拟现实构建技术之上，对于界面设计这种辅助性组件，虚拟现实技术的整个产业链没有给予应有的重视.以基于虚拟现实技术的游戏设计为例，当前能够与虚拟现实技术完美契合的游戏相对较少，在可穿戴头盔设备的软件界面设计上，界面开发也仅仅是按照游戏公司的传统软件界面进行了高度还原.这种界面设计在新鲜感上的缺失使得很多体验者极为失望.当前基于虚拟现实技术的软件界面设计尚没有可以参考的成功范例，且整个行业处于起步阶段，诸多原因都使得虚拟现实技术和其可穿戴设备的界面设计在创新性上难以达到理想水平，全息界面技术的缓慢发展更是导致虚拟现实技术难以在短时间内获得快速发展.

3.4 与多感知特性间匹配性较低

虚拟现实技术本身具有多感知性，其是指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还包括味觉、嗅觉感知等.理想的基于虚拟现实技术的虚拟空间体验应该具有一切人所具有的感知功能.这也使得基于虚拟现实技术的软件界面设计应当尽可能多的考虑到多感知性所包含的内容.从基于虚拟现实技术的软件界面设计的发展上来看，其与多感知特性之间的匹配性较低.由于虚拟现实技术并没有达到极为成熟的水平，这也使得这项技术的开放性较低，而数量相对较少的虚拟现实技术持有企业在产品的软件界面设计上无法进行兼顾，其自身在虚拟现实技术上所具备的资源与优势也不能在软件界面设计阶段完美展现出来.很多基于虚拟现实技术的智能穿戴设备上的界面都无法对于味觉、嗅觉和感知等进行涵盖，这种指向性的缺乏和不稳定也将会在未来相对一段长的时间里存在.

4 提升基于虚拟现实技术的软件界面设计水平的建议

4.1 以体验者为中心的设计原则

提升基于虚拟现实技术的软件界面设计水平的核心是坚持以体验者为中心的设计原则，在市场经济体制下，企业追求利润不应当以牺牲消费者的体验为代价，特别是在虚拟现实技术产业化刚刚起步的阶段，把握体验者的实际需求，围绕其对于界面设计提出的一些看法来进行界面操作系统设计有着极大的现实意义.以VR领域中知名的Oculus公司为例，该公司创意总监Malkemus从2013年起开始负责产品的用户界面.开始前半年，其团队一直在探索VR三维空间的用户界面形式，或许应该是玩家捡起一个瓶子意味着启动游戏，或者玩家走进一个虚拟走廊，旁边每一扇门就代表一款游戏，走进一扇门就可启动这款游戏.总之，设计团队在很零乱地做各种尝试.其之所以能在目前获得源源不断的订单和好评，主要也是因为其将体验感作为了设计的根本性原则之一.

4.2 将操作性作为重要参考

基于虚拟现实技术的软件界面设计实际上是一种针对于操作界面的设计，界面设计的操作性实际上是其实用性的体现，一旦其失去了操作性这一特点，其本身就丧失了存在于VR虚拟现实技术之中的意义.基于虚拟现实技术的软件界面设计需要秉承“操作第一”的理念.从市场的实际发展来看，虚拟现实技术产品依然是一种小众技术产品，其并没有在社会范围内进行全面推广与普及，在未来的一段时间里，尽管其能够扩大自身的影响，然而推广到更多普通用户的身边，熟练的进行操作和减少错误率才是界面设计的最主要目的.过度追求体验而使界面趋于复杂和繁琐必然是一种本末倒置的错误行为，如何将操作的功能性与娱乐体验进行良好的结合，也需要VR产业者进行不断地摸索与考量.

4.3 专业性人才将引领软件界面设计的创新

专业性人才势必会引领基于虚拟现实技术的软件界面设计的新一轮创新，当前的界面设计师主要活跃于智能移动终端的界面设计工作中.对于虚拟现实，很多设计人员依然是陌生的.虚拟现实技术本身的一些特点使现有的界面设计方法和设计理念无法与之相互兼容.针对于虚拟现实界面设计这一专业性极强的设计工作，需要由众多的虚拟现实技术的专业人员合作完成.这有待整个虚拟现实技术在产业化的进程中不断细分，重视理论的建立，专门人才的培养和从业者的重视.

4.4 加大技术研发等相关投入

新兴产业的发展均离不开资本的强有力支持，虚拟现实技术在娱乐、医疗和军事上呈现出的优势使得其应用前景极为广阔，鉴于于当前软件界面设计在水平上较为低下这一问题，国内的相关企业应当加强技术研发的相关投入.相关企业应当给予更高的重视，有计划和针对性的培养专门的界面设计研发人员，使得这部分人员不仅熟知界面设计的理论与方法，也能够对于普通人的操作习惯、实际需求以及虚拟现实技术本身都能够有极强的了解.目前，专门的虚拟现实技术界面设计人员少之又少，在这样的背景下，企业只有通过加大投入培养人才，方能在未来的市场竞争中获得优势，使得自身的界面设计成为展示虚拟现实技术的新名片.

虚拟现实技术势必会在各个领域中大放异彩，基于虚拟现实技术的软件界面设计在不同的领域中也需要呈现不同的特色.虚拟现实技术尚处于初级发展阶段下，其界面的设计理念应当与技术本身发展的程度相结合.虚拟现实技术界面设计的水平提升并不是一朝一夕能够完成的，作为一种新兴的产业，其并没有积累出大量的专业人才储备，这就要求现实中的虚拟现实技术界面设计者进行不断的专业知识补充，使得自身对于VR虚拟现实技术、界面设计和用户真实所想有更为准确和全面的把握，只有这样，虚拟现实技术的界面设计才能真正的成为虚拟现实技术在发展中的助推器.

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2016-09-20