基于MR技术的跑步健身类产品设计研究

蔡朱红，贺孝梅，武瑶佳，李文俊，卢言

0　引言

《2002年世界卫生报告》中指出当今威胁人类健康的主要疾病是非传染病以及其引起的死亡、发病和残疾，预计到2020年这些将占所有死亡的73%和全球疾病负担的60%，而引起这种非传染性疾病的主要原因是缺乏运动[1]。近年来，我国的国民身体素质呈下降趋势，从1995年全民健身计划相关纲要出台到2014年全民健身上升为国家战略，这足以证明国家对运动健身这项活动的重视[2]。跑步作为最简单方便的健身方式之一，已被很多人采用。由于跑步过程中枯燥乏味，使得一部分人很难长期坚持这项运动。本文针对这种现象，引入MR技术对跑步过程进行游戏化设计，优化跑步体验，进而使用户能够热爱跑步这项运动并坚持下去。

1　MR技术简介

1.1　MR技术

MR技术即混合现实技术（Mixed Reality，简称MR），是一种使真实世界和虚拟物体在同一视觉空间中显示和交互的计算机虚拟现实技术。Mixed Reality最初由多伦多大学工业工程系的保罗·米尔格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）于1994年提出的，他们将真实现实与虚拟现实看做两极，与处于轴线中间的增强现实和增强虚拟之间构成了一个连续集，该系统即为混合现实的构成体[3]。

1.2　MR技术运用

运用MR技术不仅可以在三维的真实世界里产生立体虚拟成像，形成真实的世界和虚拟现实的叠加，操作者还可以在虚拟成像中产生交互行为[4]。MR技术作为一个新兴领域，在全球各界受到广泛关注，技术的发展和运用逐渐趋向成熟。研究MR技术的Magic Leap公司，致力于通过更小型的设备（阿伯维兹的原话是“小型电脑”）用作计算核心，用目前人们还无法想象的视网膜投影技术来进行显示，这种研究无疑提高了人对接收影像的体验。目前MR技术在教育、医疗、游戏、体育运动等领域进行着探讨式的研究与运用，而技术的载体—智能穿戴设备也在创新性的发展[5]。

2　用户研究及竞品分析

2.1　用户研究

（1）定位目标用户。通过对产品的相关概念和二手资料的分析，了解用户特征，将产品目标用户定位分为两类：①爱好跑步健身的族群。爱好跑步健身的族群是一类爱好跑步，对健身非常关注的人群。他们一般会被贴上健身达人、爱运动、注重健康、开朗活跃等标签。这类人群喜欢运动，性格方面较为活泼，对于新鲜事物较为敏感，接受能力较强，乐于尝试新的体验方式。基于此原因，爱好跑步健身的人群被定位为本次设计研究的首要目标用户。②有意识跑步健身的族群。这一族群对健康问题有所注重，愿意改变原有生活状态去获得一个更加健康的生活。这一类人群对于跑步健身是持肯定态度的，愿意通过跑步这种方式锻炼身体。但由于跑步这项运动本身重复单调，过程乏味无聊，以及用户本身的惰性，导致很难坚持下去。基于此原因，将基于跑步减肥目标的人群定位为本次设计研究的次要目标用户。

（2）用户调研。针对目标用户进行了两轮实地调研。第一轮调研主要采用实地走察法和访谈法，观察跑步者跑步前的准备、跑步中、跑步后的整个流程，观察他们的着装，跑步特点，过程中遇到的人事物等。之后进行用户访谈，通过自然聊天的方式了解他们的生活状态，跑步原因，跑步态度，跑步频率，跑步中遇到的问题等。第二轮采用人物追踪调研法，选择两个代表型人物进行追踪调研，对他们的生活、饮食、喜好、工作特点等进行全方位的了解。通过这两轮实地调研，深入挖掘用户的潜在需求点。

（3）用户需求分析。通过对目标人群的调研与分析，最终得出用户的痛点和需求，从而确定产品的机会点及设计方向。笔者针对调研结果绘制了设计任务渔网模型，如图1所示。

图1　设计任务渔网模型Fig.1 The design task of fish trap model

2.2　相关竞品调研分析

本文挑选了目前市场上用户基数较大的几款运动健身类应用进行实地用户调研分析。通过录屏、录像的方式对各软件的实际使用用户进行观察，发现其使用过程中的误操作和不符合用户使用、认知习惯的交互体验；通过和用户的面对面交谈，发现其使用软件的主要目的，经常使用的功能版块以及几乎不会用到的功能版块，对界面风格的喜好倾向，以及对产品的期望需求，具体记录汇总见表1，进而得出本次产品研究的差异化特征，包括使用MR技术，增强产品真实体验；加入阵营对抗模式，做一款游戏化的跑步APP；界面风格统一，信息数据可视化；结合实物产品端进行实时状态监测展示等。

表1　相关竞品用户访谈记录汇总Tab.1 The Summary of interview records of relevant competing products

3　基于MR技术的跑步健身类产品概念设计

3.1　产品概念生成

（1）用户旅程图。对用户跑步场景进行分析，跑步前，用户打开移动端APP查阅信息及今日跑步任务，到达跑步区域后，用户戴上MR眼镜选择相应的跑步模式开启跑步旅程，跑步任务结束后，用户进入慢走放松状态，结束跑步任务，之后用户可将今日跑步成果在APP中进行分享，具体用户旅程图见图2。

图2　用户旅程图Fig.2 The diagram of customer journey

（2）产品概念模型。基于MR技术将游戏融入进跑步的过程中，提升用户跑步过程中的体验感与乐趣感，开发设计一套能够增强跑步过程中娱乐体验的MR眼镜以及起辅助作用的移动应用。根据前期用户调研得出的设计渔网模型及相关竞品分析，得出以运动体验为基本要求，包括游戏化、数据记录分析、个性化建议、社交性、专家指导等设计要素的产品概念模型，如图3所示。

图3　产品概念模型Fig.3 The model of product concept

3.2　MR眼镜设计

传统跑步只是借助移动端应用做一些相关数据的记录，并未从根本解决跑步这项运动的枯燥感。本设计针对此痛点，借助MR技术设计了一款MR眼镜，将3D虚拟内容叠加进现实场景中，从根本上改变跑步方式，创新跑步体验。

（1）产品主要功能提炼。①基础功能：本产品智能硬件端作为一款运动眼镜，首先在材质结构上需满足平稳性、吸汗、轻便的功能，设计风格炫酷充满运动感。其次，基于MR技术、GPS定位、路况实时探测技术，将混合场景与现实跑道结合，满足定位功能，路况实时摄像探测功能，可以实时记录跑步数据，并可以实时将数据传输到移动产品端，进而对数据进行分析反馈。通过对用户跑步数据的分析，进行对比得到个性化的跑步提示、跑步注意事项及用户身体素质的相关推送，以满足用户基本的功能需求；②期望功能：增加跑步过程中的趣味性，可以实时邀请朋友一起跑步，共同开启游戏模式，分享比赛结果，来满足用户的社交需求；③情感功能：加入游戏化，让你不仅仅是在跑步，更是在游戏娱乐。娱乐会使你高兴，然后对抗式的游戏会让你兴奋。通过设定游戏等级，激励等来让你爱上跑步，越跑越勇。

（2）产品外观设计。MR眼镜作为一款智能穿戴产品，其设计在满足人机要求的同时，也需在外观设计上满足个性时尚的特点，以符合现代年轻人的审美喜好。该眼镜采用一体化的镜片设计，其最终效果图，见如图4所示。

图4　MR眼镜设计效果Fig.4 The design renderings of MR glasses

（3）虚拟界面信息架构。对MR眼镜的虚拟界面进行信息架构，如图5所示。其中最主要的版块是个人休闲模式和阵营对抗模式上，下面分别对这两种模式进行说明。

图5　虚拟界面信息架构Fig.5 The information architecture of virtual interface

个人休闲模式规则说明：①首次使用用户输入身高体重年龄计算出用户一天适合的运动量，其次根据最近跑步情况，对运动量进行调整；②用户选择喜欢的模式进行跑步；③综合任务完成度、连续完成天数等指数给出用户相关的运动建议；④根据任务完成情况获得对应奖励。

阵营对抗模式规则说明：①每个用户会被随机分配到某一阵营；②用户需要到指定地点参加阵营模式；③计算阵营所有成员在某个指定地点的总路程，数值大的一方阵营视为占领该地点；④赢得阵营胜利的成员获得相应的奖励；⑤其他阵营可以通过挑战超越对方占领该领地。

其他规则说明：①游戏过程中会随机出现游戏道具以及合作商家提供的优惠券等奖励，玩家可以通过与其接触的方式获得这些奖励；②游戏中的虚拟场景采用半透明景，用户可以观测到周围的路况，注意安全；③该产品体验适用环境主要是在公园、操场、小区等环境舒适，车流较少，路况较好的地方。

（4）虚拟界面交互方式设计。长期以来，人们使用身体的运动与现实世界进行交互，在此过程中逐渐形成了交互信息方式——手势交互[6]。近年来，手势交互这种自然交互方式开始替代鼠标和键盘等传统交互方式，广泛应用于多种交互情景中，包括点击、图画、操作虚拟物体以及与大屏幕的互动等，所以这种自然化交互方式与虚拟现实技术十分契合。本产品使用的是映射型手势交互技术，此技术是将用户的手势动作对应界面中的动作，并与被操控物体的反馈直接对应，其主要应用于虚拟现实、互动装置或游戏中。此外，另一主要的交互方式是语音交互：主要包括语音控制和语音聊天功能，通过骨传导技术（声音通过头骨，颌骨也能传到听觉神经，引起听觉利用）进行语音信息传递，方便用户交流沟通。

（5）虚拟界面设计。关于MR眼镜的虚拟界面设计，首先确定标准用色和标准字体，主色主要用于整个界面的导航和图标、logo的设计中。辅色用于部分字体颜色设计，一般用于分割线、文字标注、图标信息等。主要字体为苹方的常规体和粗体，次要字体比一般字体小两号，具体可见部分虚拟界面展示，如图6所示。

图6　MR眼镜部分界面设计图Fig.6 The part interface design of MR glasses

3.3　移动端产品设计

为了满足用户对数据记录分析，个性化建议，专家指导以及社交生活等功能的需求，该产品设计了移动端APP。以Game Runing命名，简称为GR，并以GR进行LOGO设计，G和R组合在一起代表跑道，符合产品的设计主题，以热情的红色为主色，深灰色为背景色，有一种稳定的动感，如图6中NO.1开始页所示。

图7　移动端信息架构图Fig.7 The information architecture of mobile application

（1）移动端应用信息架构。移动端主要包括首页、游戏、发现、我四大功能版块。辅助用户查看所需信息，与MR眼镜配合使用，具体架构信息如图7所示。

（2）移动端应用界面设计展示。对应用中部分界面设计作如下展示，具体如图8所示。

图8　移动端部分界面设计图Fig.8 The part interface design of mobile application

4　结束语

随着社会经济的发展，越来越多的消费者愿意在自己身上投资，对于新鲜事物的接受能力越来越强。跑步类的智能穿戴产品层出不穷，而将MR技术运用到跑步过程中，从而实现跑步过程的游戏化和趣味化，通过将3D虚拟场景叠加进现实场景，增强用户的跑步体验。此外辅助移动端产品设计，可以使用户更加方便的查看个人跑步记录、社区、信息推送、商城等功能版块的内容。本设计研究让爱好跑步健身的族群和有意识跑步健身的族群更加乐于参与跑步这项运动，从而实现强身健体的目的。

参考文献：

[1]周学荣，吴明.全民健身上升为国家战略的时代背景及价值[J].体育学刊，2017，2.

[2]钟秉枢，全民健身国家战略的提出与体育休闲健身产业的发展[J].体育科学，2015，11.

[3]PaulMilgram.AugmentedReality：AClassofDisplaysonTheReality-VirtualityContinuum.SPIEVol.2351.Telemanipulator and Telepresence Technologies，1994.

[4]刘建明，施明泰，庄玉琳，等.增强现实、虚拟现实和混合现实技术在电力系统的应用研究[J].电力信息与通信技术，2017，4.

[5]彭立，彭泺.新媒介s技术正改变与增强新闻传媒——基于VR技术、AR技术及MR技术的考察[J].西南民族大学学报（人文社科版），2016，10.

[6]尹超，何人可.符号学在VR手势交互设计中的应用研究[J].包装工程，2013，22.