沉浸式3D体验设计

　　本书旨在帮助视觉设计从业人员进入飞速发展的3D建模和扩展现实（XR）设计领域，并给出了行之有效的方法和有效的设计思维过程，并以熟悉的设计原则为基础，探讨了如何在这些基础上进行构建沉浸式用户体验，使其适应虚拟和增强现实环境。本书首先介绍了XR和沉浸式3D体验设计的基础知识，以及它们是如何发展的；然后探索了核心概念和技术，包括人机交互、空间计算、投影映射和头戴式显示器。无论目标场景承载于移动端、云端还是可穿戴设备，设计师都可以借助本书中的相关技术完成目标设计。

　　蕾妮·史蒂文斯（Renée Stevens）是一位沉浸式互动设计专家、教育家、作家与演说家。她致力于以创新的方式进行设计，帮助人们克服学习障碍，营造更舒适更包容的学习环境。她是雪城大学（Syracuse University）纽豪斯公共传播学院视觉传达系的副主任，她负责规划本科生与研究生的设计类课程。她曾被美国平面设计协会评为值得关注的教育家，著有Powered by Design。

目　　录Contents
推荐序
前　言
致　谢
第1章　融入现实　1
1.1　奇观背后的科技　1
1.2　扩展现实无处不在　6
1.2.1　十码距离　7
1.2.2　平视显示　7
1.2.3　仰望星空　8
1.2.4　先试后买　9
1.2.5　添加滤镜　9
1.2.6　虚拟体验　10
1.2.7　主动学习　12
1.2.8　量变到质变　12
1.3　知识分解　13
第2章　关键技术　15
2.1　扩展现实的发展历程　15
2.2　增强现实　19
2.2.1　功能整合　20
2.2.2　独立应用程序　20
2.2.3　WebAR　22
2.2.4　智能相机　23
2.2.5　陀螺仪和加速计　25
2.3　投影映射　26
2.4　头戴式显示器　29
2.4.1　选择你的现实　29
2.4.2　追踪方式　29
2.4.3　虚拟现实设备　30
2.4.4　增强现实与混合现实设备　31
2.5　摄影测量　32
设计挑战　36
第3章　沉浸式体验　37
3.1　3D世界　37
3.1.1　样条　40
3.1.2　网格　41
3.1.3　材质　42
3.1.4　视角　43
3.1.5　光源　44
3.1.6　场景　45
3.1.7　渲染　46
3.1.8　3D文件　47
3.2　示能设计　50
3.2.1　实体示能　51
3.2.2　感知示能　51
3.2.3　交互元素　52
3.3　多模态体验　53
3.3.1　视觉　54
3.3.2　听觉　55
3.3.3　嗅觉　55
3.3.4　触觉　56
3.3.5　本体感觉与动觉　58
3.3.6　多模态体验的重要性　58
3.3.7　利用多模态体验实现易用性　59
设计挑战　60
第4章　创意设计　61
4.1　找到设计源头　61
4.1.1　解决问题　62
4.1.2　功能优先形式　62
4.1.3　不再忘记别人的姓名　63
4.1.4　融合现实　65
4.2　创新和实用性　66
4.2.1　不必强求创新　67
4.2.2　周密设计　67
4.2.3　截止日期的力量　68
4.3　外部因素的影响　68
4.3.1　发散性思维　69
4.3.2　随机影响　70
4.3.3　聚合性思维　70
4.3.4　探索设计主题和模式　72
4.3.5　基于观察重新想象　72
4.4　保持设计的人性化　73
4.4.1　案例：谷歌眼镜　74
4.4.2　不必执着于完美　75
设计挑战　76
第5章　原型设计　78
5.1　保持乐观的心态　78
5.2　绘制透明草图　80
5.3　原型的力量　82
5.3.1　快速迭代　82
5.3.2　体验观察　84
5.3.3　展开想象　85
5.3.4　用户流程　88
5.4　熟能生巧　93
设计挑战　96
第6章　用户体验设计　97
6.1　友好的用户设计　97
6.1.1　问候方式　98
6.1.2　积极的用户体验　100
6.2　流畅的用户体验　109
6.3　了解目标受众　113
6.3.1　创建用户画像　113
6.3.2　使用用户画像进行体验观察　115
6.4　让现实触手可及　116
6.4.1　专注性　118
6.4.2　多模态　119
6.4.3　个性化　120
6.4.4　上下文　120
设计挑战　123
第7章　用户界面设计　124
7.1　z轴　124
7.2　3D界面隐喻　129
7.2.1　真实感　130
7.2.2　3D交互技术　132
7.2.3　虚拟现实中的界面隐喻　132
7.2.4　增强现实中的界面设计　133
7.3　时间和空间　135
7.4　微交互　137
设计挑战　140
第8章　人性化设计　141
8.1　保持设计的整体一致性　141
8.1.1　包装设计　143
8.1.2　产品设计新趋势：沉浸式
设计　144
8.1.3　整体共情　145
8.1.4　讲好故事　147
8.2　感知觉理论　148
8.2.1　视觉通路　149
8.2.2　格式塔理论　150
8.3　三维层次结构　153
8.3.1　位置设计　154
8.3.2　方向与旋转　155
8.3.3　视距　155
8.3.4　自适应距离　156
8.3.5　视觉冲突　156
8.3.6　元素关系　157
8.3.7　需求层次　158
设计挑战　159
第9章　动态变化的环境　161
9.1　应对变化　161
9.1.1　环境光　162
9.1.2　室外照度　163
9.1.3　室内照度　163
9.1.4　混合模式　164
9.1.5　用户自主权　166
9.2　图形背景关系　166
9.2.1　图形背景关系的类型　167
9.2.2　区分策略　168
9.2.3　建立联系　169
9.3　创建最佳视图　171
9.3.1　布局与组件　171
9.3.2　视角　171
9.3.3　焦距　172
9.3.4　运动视差　172
9.3.5　参照现实　173
9.4　唤起情绪　173
9.4.1　情感联系　174
9.4.2　多人体验　174
设计挑战　176
第10章　增强字体设计　177
10.1　可读性和易读性　177
10.1.1　显示设备的发展　178
10.1.2　回归基本原理　182
10.1.3　扩展现实专用字体　185
10.1.4　字体的可读性　186
10.2　视觉对比度　188
10.3　精细控制　193
10.3.1　字体位置　193
10.3.2　文本样式表　194
10.3.3　文本呈现方式　195
10.3.4　定制化设计　196
10.3.5　极简设计　197
设计挑战　198
第11章　色彩设计　200
11.1　颜色外观模型　200
11.1.1　加法混色　202
11.1.2　减法混色　202
11.1.3　线性空间与伽马校正　203
11.1.4　体验的可用性　204
11.2　光的相互作用　207
11.2.1　光源类型　208
11.2.2　光源颜色　209
11.2.3　照明设置　209
11.2.4　光照方向和距离　213
11.2.5　光线强度　213
11.2.6　阴影设计　213
11.3　动态适应　214
11.3.1　照明估计　215
11.3.2　环境反射　217
设计挑战　218
第12章　音效设计　219
12.1　视听同步　219
12.1.1　听觉产生的原理　221
12.1.2　音效的实现原理　222
12.1.3　扩展现实的音效应用　222
12.2　空间音效　223
12.2.1　定点音频录制　224
12.2.2　案例研究　225
12.3　增强音频　227
12.3.1　增强音频的工作原理　228
12.3.2　不止于说　229
12.3.3　如何购买音频眼镜　229
12.4　语音体验　230
12.4.1　无可替代　231
12.4.2　上下文语境　232
12.4.3　脚本设计　233
设计挑战　234
第13章　设计实践　236
13.1　开发程序　236
13.1.1　团队协作　237
13.1.2　3D Web框架　238
13.2　敏捷工作流程　240
13.2.1　敏捷模型与瀑布模型　240
13.2.2　Scrum方法　242
13.3　不断试错　244
13.4　用户体验测试　245
13.4.1　定性测试　246
13.4.2　定量测试　248
13.5　隐私保护　251
13.5.1　隐私分级　252
13.5.2　AR Cloud　253
13.5.3　面部识别　254
设计挑战　256
第14章　未来发展　257
14.1　发展方向　257
14.1.1　借助已知技术　258
14.1.2　为热爱创作　258
14.1.3　从周围世界汲取灵感　259
14.1.4　体验的触发因素　260
14.2　打破常规　262
14.2.1　扩展现实技术通用性的
提升　262
14.2.2　可穿戴技术的进步　265
14.2.3　简化发布与共享流程　266
14.3　扩展现实前景　267
14.3.1　宁静技术　267
14.3.2　未来可期　268
14.3.3　远程工作　269
14.4　扩展物理空间　269
参考文献　272