Daydream頭盔和Cardboard的最大不同：全在新的手柄上

雷鋒網按：就在昨晚，

穀歌首款Daydream VR頭盔正式登場，僅售79美元

。

本文是VR行業從業者胡癡兒在知乎上關於穀歌Daydream的探討，雷鋒網獲授權發佈於此，希望能加深你對Daydream VR的瞭解。

利益相關：

如圖，體驗完daydream領了一套廣告衫睡在了Google辦公室的地板上做了個『30分鐘』沉浸感極強的白日夢......

打個形象的比方：剛出生的嬰兒，它會到處爬，到處望，看看這世界是怎樣的，這就是Google cardboard前兩年頭動交互所做的事情。

兩年後這個嬰兒大致會看世界了，於是開始揮舞著自己的小手，去抓身邊的、周圍的東西，可能抓得有些幼稚、有些淩亂。

但是隨著它慢慢成長，便越來越會和身邊的東西交互，抓東西越來越靈巧和自然……這就是daydream，它的核心就是用controller來『抓東西』。

（從尺度上來看它可以隨時放進口袋，便攜性符合移動端要求；而從正面的簡單三個按鍵上看來，它也是適合做簡單的、輕度的交互，所以受眾廣，利於VR早期的推廣。）

所以，用一句話概括就是——

用手部控制controller進行操作替代了原來用頭動控制cursor的交互，把頭部從繁重的交交互操作中解救出來，是體驗上的升級。

所以我們重點講講它的交互——

另外，我們從檔中也可以看出來，daydream確實是由cardboard演變過來的：另外，我們從檔中也可以看出來，daydream確實是由cardboard演變過來的：

列個目錄慢慢往下寫：

硬體及工業設計

raycast

連續motion

離散motion

雙手交互

touchpad以及手感

APP button

點擊home button回到daydream的主頁

長按home button 回到預設視角

0. 硬體及工業設計

這個controller是用藍牙聯手機的遙控器，示意圖如下：

經知友經知友 @tony chen 提醒，音量鍵在這裡。（因為在手機插入手機盒子之後不方便操作音量，而有需要隨時調節。）

從觸覺上來說，一個平的略往外凸的按鈕，下面是凹進去的按鈕，能讓你在VR中摸出來。

握著這個controller的姿勢和單手手持手機相似，所以它不支持multi-touch，而更多的是你大拇指單指的操作——用大拇指操縱這三個交互控制項。

（為了避免手把controller甩出去，所以手腕上還是系了個繩）

1、raycast

在cardboard和很多移動端VR中，都使用轉動頭部來控制cursor的。

而Daydream的controller，則在VR中發出的虛擬『鐳射』移動cursor，避免過多的『頭動交互』引發的脖子疲勞……這是交互的一大進步。

raycast這種交互用到了IMU

（加速度計、陀螺儀和地磁計三者資料的整合），雖然只有三自由度，但是已經夠用了。

這裡感興趣的同學可以看

《如何形象地理解四元數？》

，我非技術就不講了。

想像一個點，向一個三自由度的球形曲面投射一道射線，它只要稍微轉轉手腕就能指到這個球面裡的任何一個點。（所以交互起來很輕鬆）

在cursor的設計上，

Google學習了Hololens中的『gaze』

，即鐳射出的射線和虛擬物體相交形成了一個圓。

而這個圓是貼著虛擬物體表面的走的，所以增強了虛擬物體的立體感。

從下面的demo中我們可以看出，在來到主視角之後，使用者並不需要使用『頭動』來調整cursor，而是直接輕鬆簡單地

用了遙控器的raycast完成了交互

（微微轉動手腕調整遙控器位置）。

用鐳射的對話模式用來做選擇其實是很輕鬆的（使用者交互成本使用路徑最低）——

使用者站在&坐在一個固定位置，就能輕易地選擇到他能看到的任何物體

。在VR中的交互感覺，就像鐳射筆一樣。

不知道你們有沒有過用很強的鐳射筆指著遠處，當你在很遠的地方看見鐳射一瞬間達到，這種迅捷的交互有種很強的快感。（

如果地球上所有人同時用鐳射筆指著月亮，月亮會不會變顏色？

）

我們都知道，越遠處的物體，越相當於貼在一個三自由度的球面上，比如極遠處的星辰，但是越遠處的物體需要轉動得幅度越小，卻越難以精確指到。

用raycast選擇道具欄中的物體用raycast選擇道具欄中的物體。

在投擲道具時，鐳射鐳射的虛線就會顯示出來，示意你將會投擲到的地方。

指著一個可被啟動的道具。

點擊touchpad，則觸發這個道具，比如這裡是寶箱打開。

拾取道具，選中道具後點擊touchpad，道具會向你飛來。

道具會向你飛來。

不像HTC vive那樣低頭彎腰過去撿那麼累，

daydream controller在降低了操作成本的同時也降低了沉浸感

（因為遊戲並不是讓用戶輕鬆的），但是又能提高留存率，因為玩起來輕鬆用戶更願意久玩。

當然還可以用來瞬移傳送當然還可以用來瞬移傳送。

在Google 街景地圖VR中，每個點都是一個全景球，用抛物線式的raycast進行傳送。

（為什麼要用抛物線呢？因為如果直接用直線raycast指向地面可能不容易指准，而產生比實際距離更靠前或者更靠後的偏差，而一個抛物線投射過去其實是有兩個維度的，這時能更準確地判定該點的距離，或者深度。）

這段將在《用哪些方式在VR中移動（locomotion）比較合適？》中再展開詳細討論......

2、連續motion

連續motion用到的更多是controller裡的陀螺儀（gyroscope），傳回來的只有角速度（angular speed）。

因為它只有三自由度的方向追蹤，而沒有六自由度的位置跟蹤，所以這個controller只能改變方向地擺啊擺。

用motion作為遊戲的交互在7、8年前的PS3 move和wii就有了，就是運動手柄以控制虛擬中的某個握著的道具。

個人理解——如果說觸摸是適合2D平面的交互，那麼

motion則是適合3D立體的交互

。即便以前3D交互都是用任天堂發明的搖搖杆，但還是在2D的手柄上搖動，難免有維度感的缺失。

我覺得VR交互設計的核心就是思考——將現實中你握著的controller映射到VR中你的avatar握著controller幻化的道具，要像真的握著它幻化的道具一樣，就得對它幻化的道具的交互有深入的理解——

人們是怎麼用鐳射筆指東西的？怎麼用魚竿釣魚的？怎麼用平底鍋烹飪大餅的……

daydream controller把motion的交互放在了手上，而不是頭上——用手來運動，而不是頭動控制保證了『不暈』。

2.1、搖晃

搖動魔法花朵

2.2、平移&推動

移動平底鍋

連續地一點點地把菜扒到盆子裡——

這裡有個細節：你得調整刀的方向，讓刀用刀背（刀最寬的部位）把這些菜推過去，而不是刀刃或者其它地方，所以你感到這確實是一把刀，因為你在交互時感到了刀鋒和刀背的不同功能，會產生不同結果（你用刀鋒無法把它們推走）

而你手腕調節controller將它和砧板調垂直，這個狀態就是『連續motion』——細微、連續的方向調節。

2.3、方向控制

搖晃手腕控制龍前進的方向，而這條龍是第三人稱的，而你所在的視角是靜止或者勻速的，以此來保證不暈，特別適合運動類遊戲（如果這條龍是你第一人稱來玩一定暈倒你吐血）。

但是沉浸感不夠，龍會舞出你的視線，必須轉頭調整視角跟上。

你手腕舞動著controller，模擬舞龍藝人舞龍的體驗。

放風箏和舞龍同理，都是上下晃動比較厲害的『鏡頭抖動』，所以也採用了第三人稱。

你手腕舞動著controller，模擬放風箏的人放風箏的體驗。

2.4、傾斜（tilt）

微微擺動『迷宮』，讓彈球在裡面滾出來。

傾倒平底鍋

另外，吃蘋果和喝水則是一種特殊的傾倒，將虛擬物體朝你的方向傾倒。

吃蘋果

喝藥水

3.離散motion

離散motion主要用到的感測器是加速度計用來感知加速度。

（你手甩出去一瞬間，視覺上得到回饋，所以感覺非常爽。）

如果類比平面交互的話，

這個操作有點像iOS上的快速滑動（flickr），有一種丟棄的感覺

。比如iOS中的滑動就會根據你手指滑動速度的快慢來決定頁面滾動的快慢。

3.1、擊打

你揮動controller，越用力則在VR中回饋到的視覺衝擊力和聽覺上的力度越強。

錘子錘虛擬物體

用球拍打球，你手腕甩出去。用球拍打球，你手腕甩出去。

它和後面的一個木琴（xylophone）遊戲異曲同工：

這種demo設計的巧妙之處在於——左右旋轉是用『連續motion』選擇音調。

而上下的敲擊是用『離散motion』發出聲音，揮手時的加速度越快，聲音的顆粒感越強。

還有一種比較好玩的玩法是握著『音錘』上下抖動手腕，連續敲擊產生輪音效果，或者連續滑過多個琴板產生『琶音』的效果……（不小心暴露了我是音樂人的身份(╰_╯)#）

下面四張是敲擊全過程：

豎琴發出音樂的動畫豎琴發出音樂的動畫

切菜也是一種離散motion，尤其是甩著手腕，『剁』下去的那個動作。

3.2、投擲

離散甩動主要

使用加速度計測你『甩出去』瞬間的加速度

，從而類比虛擬物體也被這樣甩出去，你甩動的速度越快，虛擬物體飛出去的越快、越遠（視覺回饋）。

比如你甩動魔法花瓣

迴旋鏢（boomerang）迴旋鏢（boomerang）

瞄準……

扔出迴旋鏢扔出迴旋鏢

（這裡很神奇的一點是，我必須用手腕調整飛鏢迎風的方向，用飛鏢的刃對著空氣，調整好位置再用『離散motion』扔出去）

（飛鏢飛過去打靶）

講個用戶體驗的細節：我以前去澳大利亞旅遊的時候丟過迴旋鏢，當我的手扔出去後迴旋鏢就飛走了，飛不回來。而且我明明想飛向某個物體，結果卻偏差非常大。（不符合用戶預期）。

而這裡Google對飛鏢的『再設計』，讓迴旋鏢飛出去，砸到我想擊中的目標，然後在空中根據它設計好的飛行軌跡盤旋之後，再飛回來，飛回我『手』裡——

這個過程以及它在空中飛行的軌跡，

符合了我的心理預期，於是和我的交互間建立了聯繫

。所以在我往後的交互中，我便越來越熟練，甚至在扔出去的時候就知道它會在空中擊中那裡並回到我手裡。

（下圖左上為飛回來的迴旋鏢）

甩動手上的平底鍋，將面餅拋到空中。

甩動魚竿，將誘餌拋到遠處。

5.touchpad以及手感

最上面那個大圓形平臺是touchpad，沒事的時候可以把大拇指放上去滑動，當你握著的時候只可能用大拇指摸到它，所以還是大拇指單指操作，用來滑動某些view。（當然這種滑動可以是連續滑動pan、離散滑動swipe）

所以它會記錄你大拇指指頭和touch pad接觸的接觸點的位置。

因此，它可以作為第三人稱遊戲的2D平面方向控制（有點像手柄上的d-pad），touchpad上的上下左右則代表了在這個2D平面中的前進方向。

不過，最重要的是！它不是tap而是click！！（就像你手指放在滑鼠上點擊，是不需要抬手指的，反之，觸屏手機的tap操作就需要抬手指。）

下面我們來講下它的最主要操作

click

——手感和mac的touchpad類似，你把它按下去再抬起來即完成一次click事件，而且不需要抬手指。和觸屏手機的tap不同~

點完抬起手指時我感到了一些微微的力回饋——據說在touchpad下面放了個觸覺點擊開關（tactile cilckable switch）。

在現實中這個操作對應VR中的點擊虛擬按鈕（click button），而且這些是比較主要的操作，比如射擊、選擇……

click touchpad觸發魔法花瓣click touchpad觸發魔法花瓣

手指放在touchpad上。

hold on在 touchpad之上後……

點擊touchpad發射魔杖上的火焰彈點擊touchpad發射魔杖上的火焰彈。

（注意中間的虛線，正是鐳射鐳射示意發射的軌跡將沿著這條線。）

當然touchpad還可以結合hold on來移動物體。

用raycast指著地上的一個物體。

按下click把它吸到你的魔杖上。

保持hold on並移動它。

鬆開touchpad，物體掉落在地上。

另外還有一種是即時策略遊戲，這種交互會更傳統一些（因為第三人稱上帝視角的原因）。

用raycast選擇一條恐龍

點擊一個位置讓它走過去。點擊一個位置讓它走過去。

還可以像滑鼠一樣的drag，同時選中多條小龍。

再點擊一個位置，小龍們會跟著走到標記地點。

還有一種是一直drag，然後cursor一直移動，小龍則也會一直跟著那個方向走來。

因為我比較反感這種上帝視角的傳統交互，這裡就不多講了……

6、APP button

這個主要是按照APP設定的操作來，從設計優先的角度來看是比上面的那個按鈕次一級的，比如用來回到遊戲中的操作功能表、暫停或者選擇工具，射擊類遊戲中為了減少交互路徑直接設計成click一下就切換武器的。

APP button最常見的就是喚出遊戲內置的道具功能表。

然後再用鐳射鐳射做選擇。

7、點擊home button回到daydream的主頁

home button則是返回主頁，也就是Android VR的home 頁。

8、長按home button 回到預設視角

很多時候，因為用戶轉頭不方便，可以長按home button 1秒鐘後觸發重新回到中點（Recenter），你頭上戴的viewer回到預設的初始視角，而你手中握著的controller回到垂直時的狀態。

viewer的回正，方便使用者重新轉動頭部調整視角；而controller的回正，則是方便用戶自行糾正controller的漂移問題（將它初始化）。

圖中的箭頭不是方向，而是正y軸的指向，可以看出，回正後viewer和controller處於同一坐標系上（重合了）。

而且這裡有個亮點，我在即時交互（real-time interaction）的時候長按home button觸發recenter，結果是——畫面先暫停然後再像切換鏡頭一樣切換到了正中央的視角neutral pose（這個過程叫做recentering，而完成後則是recentered。），這時我得按一下app button才能繼續遊戲。（這裡雖然打斷了我的操作，卻沒給我造成太大的損失）。

9、關於幾個問題的解答

（1）仍然是基於手機的VR嗎？

答：

是插手機的盒子，但是是深度定制的。