面向商业型公共空间的体感互动应用设计

熊夏洁

摘要：文章从体感互动设备的应用角度出发，深入分析商业型公共空间中体感互动的应用形式。在本次研究中，以“奇妙万圣节”为例，详细地从产品的目标、功能、交互、可视化效果的设计角度，分析了设计一款基于Kinect的体感互动游戏的研究方法和设计思路。

关键词：公共空间；体感互动；交互设计；视觉设计

中国分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2018）03-0104-02

当代数字技术飞速发展，人机交互已从鼠标、键盘、触摸屏等接触式交互方式发展至三维空间式体感交互方式【1】，尤其是在微软公司推出Kinect体感检测设备之后，体感交互已经进入人们的日常生活中，目前主要集中在游戏领域应用。本文深入分析了商业型公共空间中体感互动的应用形式，并以此为基础设计了一款儿童体感互动游戏。

1 商业型公共空间中的体感互动应用现状分析

当下，人们物质水平不断提高，对于娱乐生活有了更高的要求。这促使互动设备的性能不断提升，也吸引了众公司打造商业型互动空间来吸引顾客。从技术设备应用的角度来看，主流的互动形式可分为：基于红外感应的投影式互动、基于摄像头的增强现实互动、基于Kinect的大屏体感互动等类型。下文将分别对以上三种应用形式进行分析比较。

基于红外感应的投影式互动是一种较为传统的互动形式，其工作原理为机器通过红外检测器捕捉场景内人物动作，再传送给计算机進行数据分析，从而产生相应的反馈动作。此互动多与投影仪结合使用，适用于采光不够的昏暗型场合，完成简单，且对信息识别精准性要求不高。以“打地鼠”为例（图1），玩家只需投球打击目标物即可获取积分，该模式能有效的利用现实场景和用户熟悉的物品，结合虚拟显示完成互动体验。此类互动形式简单易懂，用户更易接受，但昏暗的光线条件大大地限制了它的使用范围，而基于摄像头的增强现实互动则可用于光线充足的条件下，弥补了这一缺陷。

基于摄像头的增强现实互动是近几年来比较流行的体感互动形式。计算机将摄像机输入的实景与系统产生的虚景合成，最终输出到屏幕上显示。可实现人脸贴图，与虚拟物互动等交互行为。目前，这项技术在国内外应用广泛，国内的“众仙贺岁”（图2）AR互动游戏，可实现玩家挥手即出现福、禄、寿、禧福星贺岁的画面；国外的“神奇海洋馆”（图3）则是让玩家实现近距离。摸”北极熊、与企鹅合影等互动。此形式的优势在于，具有实时交互性，能够准确的在三维尺度空间中增添定位虚体，且能应用于光线较亮的条件。但由于摄像头自身会受到遮挡、光线条件变化、对象本身运动及摄像头视角改变的影响，故检测的稳定性略显不足，易造成体验不畅的问题。因此，玩家需站在特定位置互动以达到最佳效果。市场也在迫切的寻找一款能够克服这些问题的互动设备。微软生产的Kinect应运而生。

基于Kinect的大屏体感互动则是目前应用最广的互动形式。Kinect设备能利用内置的红外摄像机、彩色摄像头、红外深度摄像头以及麦克风阵列实现骨骼跟踪、身份识别、语音识别等功能。用户在设备检测范围内，就能隔空控制屏幕内人或物，完成有趣的游戏互动。以微软公司推出的体感跳舞游戏“舞动全身”（图4）为例，玩家站在设备检测范围内，跟随节奏做出与屏幕中人物相应的动作，即可控制游戏角色舞动，完成游戏。此设备优势在于：（1）设备识别不受光线条件影响；（2）真实有效地三维空间映射；（3）检测准确度高。

2 万达宝贝王动漫亲子乐园体感互动应用设计与实现

综合以上分析，在本次万达的项目中采用了基于Kinect的体感互动方式。这是一款以万圣节为主题的儿童互动游戏，利用了Kinect体感交互与裸眼3D显示技术，在传统的互动基础上，重点考虑了用户的视觉需求，实现了视觉层与互动层的双重空间感，打造了一种更具沉浸感、趣味性、视觉冲击力的互动体验方式。

此类应用设计需从系统的角度出发，综合考虑游戏内容、游戏与玩家的对应关系、游戏的外部应用环境等因素。笔者从体感互动应用的目标设计、功能设计、交互设计、可视化效果设计方面分别阐述对此应用设计思路的要求。

2.1 体感互动应用的目标设计

明确需求目标是互动应用设计的前提。只有明确分析、归纳这些需求目标之后，才能实现从目标到功能的设计转化。据现场调研可知，此乐园目标用户群儿童（3-6岁）几乎没有体验过体感互动游戏，故如何让他们在未接触过此类游戏的前提下，快速掌握游戏互动方式，自发式的完成游戏过程，是本游戏的一个设计重点。由以上分析可知，目标群的需求可分为基本需求，如：开始游戏、进行游戏、完成游戏等；附加需求，如：积分获取、裸眼3D视效反馈、卡通视效设计、外部场地环境设计等。这种主次分明的需求分析可以让我们在后续的功能架构设计上有所侧重。

2.2 体感互动应用的功能设计

为了能够高效地满足以上需求，我们采用的是“Kinect+裸眼3D”的互动表现形式。通过实地调研分析可知，目标群儿童更偏好于游戏行为简单、效果反馈明确、游戏成就易达成的游乐项目，其中游戏行为多为拍打行为，尤其是单一的行为重复活动；在效果反馈上更偏好于声话同步的多通道反馈。游戏时长一般在2分钟左右；画面以3D卡通风格居多。故在方案的功能设计上，除了选取以上表现形式外，考虑到体感互动的非接触性特点，采用了真人与虚拟内容相叠加的映射方式。并选取了多人互动的模式以增强游戏的互动参与性。

2.3 体感互动应用的交互设计

体感互动应用的交互设计包括框架结构设计及交互流程设计【2】。框架结构设计是将各个散落的功能点进行调配整合，让信息合理的呈现在玩家面前，使玩家快速理解并迅速进入游戏。基于以上的功能设计，游戏框架分为裸眼效果层、交互层、前景层、玩家抠像层、背景层五个平行结构层（图5）。其中裸眼效果层呈现裸眼3D视效反馈；交互层完成儿童“拍打”的交互行为；前景层展现整体视觉设计效果；玩家抠像层控制人机映射关系；背景层则加强游戏环境氛围的视觉效果渲染。不同的层面对应不同的功能设计点，通过系统的整合与调配，将完整的画面视觉信息、交互反馈信息等快速、及时、有效地呈现在玩家面前。

交互流程设计是梳理玩家进行游戏时的整个行为信息流动的过程。在整个流程设计中，根据用户的信息输入点和系统的信息输出点，设计即时有效的互动反馈，由此提高用户的操作效率，让用户实现更流畅、愉悦的互动体验【3】。综合考虑之后，将游戏的交互流程设计为以下三个步骤：首先，屏幕场景中将显示成功被Kinect识别的玩家；然后，玩家隔空拍击画面中飘动的小怪兽以获取积分累积，以此引发大怪兽的裸眼效果显示；最后，大怪兽消失，积分清零，开始新一轮分值累积。这种简单直接的交互流程，能让玩家快速进入游戏，流畅高效地完成整个游戏的互动，使玩家在没有负担的游戏过程中，获取游戏带来的多重快感。

2.4 体感互动应用的可视化效果设计

当基本功能设计完成后，接下来要对游戏整体画面视觉效果、模型交互动画、元素空间布局进行设计和调整。

游戏整体画面视觉效果采用主流的3D卡通风格，这种风格画面亲和力更强、玩家接受度更高。画面整体色彩偏紫色调，符合“万圣节”的节日气氛设定，在模型选择、界面ICON的设计上也增添了具有“万圣节”特征的元素，使整体画面呈现更具有统一性（图6）。

好的模型交互动画能够使得游戏过程更加生动有趣，操作反馈更加有效合理，还能提升游戏的用户体验水平。在此游戏中，我们采用了不同的动画效果展现怪兽、南瓜的性格特征与细微地植被活动行为，让玩家在游戏的同时也能感受到画面的趣味与韵律。

合理有效的元素空间布局能让画面效果呈现出最优状态，在此游戏中，小怪兽基本放置在人手最佳的拍动范围内，大怪兽则选择了由内向外、由小变大的出现形式，并且当它出现时，周围环境也会随之变暗，使得玩家能够将视覺中心聚焦于怪兽本身，以获取最高的视觉关注度。同时，为了呈现出最好的裸眼3D效果，场景中怪兽的出现行为、展示效果也充分考虑了色彩、动画、视差、模型元素空间布局等方面对裸眼3D画面呈现效果的影响。

3结语

本文深入分析比较了商业型公共空间中体感互动的应用模式，并选择基于Kinect的大屏体感互动形式来设计一款儿童体感互动游戏。相较于市面上已有的类似产品，结合了裸眼3D显示技术的游戏大大优化了用户的视觉效果，提升了画面视觉冲击力。这为之后应用于商业型公共空间的体感互动提供了新的设计思路，且能有效缩短设计者的设计周期、节约设计成本。

参考文献

[1]韩卫萍，王延羽三维体感交互在展示设计中的应用【J】.艺术科技， 2015（2）：16 17.

[2] Jesse James Garrett.用户体验要素【M】机械工业出版社， 2011

[3]刘立强，吴伟和，宫雪等人机体感交互中的情感化设计研究【J】.艺术与设计：理论版，2013（7）：102104