四大设计新宠增强现实AR

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近年来,增强现实(AR)和虚拟现实(VR)一直是设计和技术领域讨论的热门话题,苹果、微软和谷歌等巨头竞相打造一种大规模的AR或VR体验。

数据显示,到2025年,全球AR和VR用户群将达到4.43亿,这意味着设计师知道如何创造令人惊叹的VR和AR体验变得越来越重要。

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1.增强现实(AR)的概念

增强现实(AR)是指通过计算摄像头图像的位置和角度并添加图像分析技术,将虚拟世界和现实世界场景在屏幕上结合并交互的技术。 其特点是现实与虚拟相结合、实时交互、立体视觉效果。

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通俗地说,增强现实(AR)是一种设计者通过计算机生成的输入来增强用户的物理世界部分的体验。 设计人员在数字内容中创建输入(从声音到视频、图形到 GPS 覆盖),实时响应用户环境的变化。

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虚拟现实需要用户购买昂贵的耳机才能沉浸在改变的体验中,而增强现实可以在移动设备上体验。 Android 和 iOS 设备都可以通过手机摄像头将虚拟对象放置在真实对象旁边。 这使得增强现实成为开发人员和营销人员更可行的选择。 目前,我们在全球拥有超过 32 亿智能手机用户,并且这个数字还在持续增长。

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现在,几乎每个行业都有可用或正在研究的增强现实应用程序。 包括:考古、艺术、商业、办公、建筑、工业设计、教育、翻译、应急管理、医疗、搜救、游戏、体育、娱乐、旅游、军事、航海等。

2. 增强现实(AR)发展简史

增强现实技术起源于 1901 年的科幻小说。增强现实技术于 1957 年由电影摄影师 Morton Heilig 首次实现。 他发明了一种传感器,可以向观察者传输图像、声音、振动和气味。 它当然不是由计算机控制的,但它是尝试向现实生活体验添加额外数据的第一个例子。

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1966年,第一台AR设备诞生。 计算机图形学和增强现实之父伊万·萨瑟兰(Ivan Sutherland)开发了第一个增强现实系统,这是人类第一个实现的 AR 设备,被称为达摩克利斯之剑。 ),也是第一个虚拟现实系统。

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该系统采用光学透视头戴式显示器,配备两个6度跟踪器,一个是机械跟踪器,另一个是超声波跟踪器,头戴式显示器由其中一个跟踪。 受限于当时计算机的处理能力,该系统将显示设备放置在用户头顶上方的天花板上,并通过连杆将其连接到头戴式设备,从而可以将简单的线框转换为3D图像。

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1992年,AR这个名字正式诞生。 波音公司研究员 Tom Caudell 和他的同事正在开发头戴式显示系统,使工程师能够使用叠加在电路板上的数字增强现实插图在电路板上组装复杂的线束。 由于他们虚拟化了接线图,这大大简化了以前使用大量笨拙印刷电路板的系统。

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同年,路易斯·罗森伯格在美国空军阿姆斯特朗研究实验室开发了第一个功能增强现实系统。 它被称为“虚拟夹具”,是一个非常复杂的机器人系统,旨在弥补90年代初期高速3D图形处理能力的不足。 它可以将感官信息叠加在工作空间上,从而提高人类的工作效率。

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1994年,AR技术首次应用于艺术领域。 艺术家朱莉·马丁设计了一个名为“网络空间之舞”的节目。 舞者作为真人存在,他们将与舞台上投影的虚拟内容互动,在虚拟环境和物体之间旋转。 AR的概念得到了很好的诠释。 这也是全球首部增强现实戏剧作品。

1997年,AR的定义被确认。 Ronald Azuma 发布了第一份关于增强现实的报告。 在报告中,他提出了一个被广泛接受的增强现实定义,该定义包含三个特点:虚拟与现实相结合; 实时互动; 以及三维配准(也称为配准、匹配或对准)。 近二十年过去了,AR取得了长足的进步,系统实施的重点和难点也发生了变化。 不过,这三个要素在AR系统中仍然基本缺一不可。

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哥伦比亚大学发布了 Touring Machine,这是第一个户外移动增强现实系统。 该系统包括:带有集成方向跟踪器的透明头戴式显示器; 捆绑有计算机、DGPS 和用于无线网络访问的数字无线电的背包; 带有光笔和触摸界面的掌上电脑。

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到目前为止,增强现实 (AR) 领域还取得了许多其他突破,其中最引人注目的包括以下事件:

3.如何区分VR/AR/MR

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在扩展现实 (XR) 的总称下,AR 不同于虚拟现实 (VR) 和混合现实 (MR)。 尤其是AR和MR之间,存在一些概念上的混淆。 特别是随着当前技术的蓬勃发展,关于每个术语的含义仍存在大量争论。

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虚拟现实技术(VR)使用户沉浸在由计算机生成的完全虚拟的环境中。 最先进的 VR 体验甚至提供移动自由 – 用户可以在数字环境中移动并听到声音。 此外,特殊的手持控制器可用于增强 VR 体验。 你需要佩戴专门的VR耳机才能体验虚拟现实。 大多数独立的 VR 耳机都与智能手机结合使用,您戴上耳机即可沉浸在虚拟现实中。

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增强现实 (AR) 技术允许用户在添加数字内容的同时查看现实世界并与之交互。 通过我们的智能手机,我们可以轻松下载 AR 应用程序并尝试这项技术。 然而,还有另一种体验增强现实的方法——使用特殊的 AR 耳机,例如 Google Glass,它可以在用户眼前的小屏幕上显示数字内容。

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混合现实(MR)是现实技术的最新发展,有时会引起混乱,主要是因为不同的体验被如此称呼。 在不深入科学的情况下,混合现实技术有两种形式:

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第一个是从现实世界开始的混合现实——虚拟物体不仅叠加在现实世界上,而且可以与之交互。 在这种情况下,用户仍然在现实生活环境中添加数字内容; 此外,用户可以与虚拟对象进行交互。 这种形式的混合现实可以被认为是增强现实的高级形式。

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第二个是从虚拟世界开始的混合现实——数字环境锚定并取代现实世界。 在这种情况下,用户完全沉浸在虚拟环境中,而现实世界则被遮挡。 听起来像虚拟现实,但数字对象与真实对象重叠。 在传统 VR 中,虚拟环境与用户周围的现实世界没有任何联系。

4、增强现实(AR)在交互设计中的实践与应用

UI和UX是产品开发和设计的必要流程,考虑用户的需求,让用户流程尽可能便捷。 在增强现实的应用中,意味着需要通过硬件和软件的完善来提供优秀的用户体验。 增强现实体验叠加在真实环境上,因此用户体验是空间性的且高度情境化的。

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为这些“新现实”AR 体验进行设计需要不同的思维方式。 用户界面不再只是“固定在屏幕空间中”,唯一的交互是简单的手指滑动。 设计师需要仔细考虑 AR 体验的背景和功能,我们需要考虑现实世界的关键超维度复杂性(以及我们无法控制的所有随机元素 – 照明、人机交互、 ETC。)。

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增强现实 (AR) 的用户界面设计有多种不同的方法。 我们分为以下几类:

第一个:固定在屏幕空间中。 根据传统的应用程序用户界面,所有元素都被锁定在屏幕空间中,与现实世界无关。 这些 AR 体验以与响应式网站相同的方式锁定在屏幕上,并依赖用户以特定方式定位相机来体验 AR。

第二种:与现实世界相关。 增强现实用户界面与用户周围的环境和物理世界相关。 Yelp 的 Monocle 功能等应用程序允许用户查看周围最好和最差的餐厅评论。

第三种:与特定对象相关。 UI 附加到现实世界空间中的特定对象或触发器。 已经有具有这种 UI 集成的应用程序,既适用于必须与之交互的现实世界对象,也适用于通过扫描标记触发的数字对象。

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这些不同的交互模式通常相互结合使用,并且无需在任何时候都局限于一种格式,这意味着 AR 体验可以对用户产生巨大的吸引力。

苹果关于“将真实虚拟物体与现实世界无缝融合的沉浸式、引人入胜的体验”的指导方针提供了许多关键的设计细节,可以在进行 AR 交互设计时参考和测试:

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AR 是一项新兴技术,正在改变我们与数字产品交互的方式。 但关于 AR,任何设计师都应该记住的最重要的一点是,它只是一种技术。 对于每一个产品,人们追求的是体验,而不是技术。 更好的体验、更贴心的产品是科技应用的使命。

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