沉浸式3D體驗設計

本書旨在説明視覺設計從業人員進入飛速發展的3D建模和擴展現實(XR)設計領域，並給出了行之有效的方法和有效的設計思維過程，並以熟悉的設計原則為基礎，探討了如何在這些基礎上進行構建沉浸式用戶體驗，使其適應虛擬和增強現實環境。
 
本書首先介紹了XR和沉浸式3D體驗設計的基礎知識，以及它們是如何發展的；然後探索了核心概念和技術，包括人機交互、空間計算、投影映射和頭戴式顯示器。無論目標場景承載於移動端、雲端還是可穿戴設備，設計師都可以借助本書中的相關技術完成目標設計。

推薦序
前　言
致　謝
第1章　融入現實　1
1.1　奇觀背後的科技　1
1.2　擴展現實無處不在　6
1.2.1　十碼距離　7
1.2.2　平視顯示　7
1.2.3　仰望星空　8
1.2.4　先試後買　9
1.2.5　添加濾鏡　9
1.2.6　虛擬體驗　10
1.2.7　主動學習　12
1.2.8　量變到質變　12
1.3　知識分解　13

第2章　關鍵技術　15
2.1　擴展現實的發展歷程　15
2.2　增強現實　19
2.2.1　功能整合　20
2.2.2　獨立應用程式　20
2.2.3　WebAR　22
2.2.4　智能相機　23
2.2.5　陀螺儀和加速計　25
2.3　投影映射　26
2.4　頭戴式顯示器　29
2.4.1　選擇你的現實　29
2.4.2　追蹤方式　29
2.4.3　虛擬實境設備　30
2.4.4　增強現實與混合現實設備　31
2.5　攝影測量　32
設計挑戰　36

第3章　沉浸式體驗　37
3.1　3D世界　37
3.1.1　樣條　40
3.1.2　網格　41
3.1.3　材質　42
3.1.4　視角　43
3.1.5　光源　44
3.1.6　場景　45
3.1.7　渲染　46
3.1.8　3D文件　47
3.2　示能設計　50
3.2.1　實體示能　51
3.2.2　感知示能　51
3.2.3　交互元素　52
3.3　多模態體驗　53
3.3.1　視覺　54
3.3.2　聽覺　55
3.3.3　嗅覺　55
3.3.4　觸覺　56
3.3.5　本體感覺與動覺　58
3.3.6　多模態體驗的重要性　58
3.3.7　利用多模態體驗實現易用性　59
設計挑戰　60

第4章　創意設計　61
4.1　找到設計源頭　61
4.1.1　解決問題　62
4.1.2　功能優先形式　62
4.1.3　不再忘記別人的姓名　63
4.1.4　融合現實　65
4.2　創新和實用性　66
4.2.1　不必強求創新　67
4.2.2　周密設計　67
4.2.3　截止日期的力量　68
4.3　外部因素的影響　68
4.3.1　發散性思維　69
4.3.2　隨機影響　70
4.3.3　聚合性思維　70
4.3.4　探索設計主題和模式　72
4.3.5　基於觀察重新想像　72
4.4　保持設計的人性化　73
4.4.1　案例：穀歌眼鏡　74
4.4.2　不必執著于完美　75
設計挑戰　76

第5章　原型設計　78
5.1　保持樂觀的心態　78
5.2　繪製透明草圖　80
5.3　原型的力量　82
5.3.1　快速反覆運算　82
5.3.2　體驗觀察　84
5.3.3　展開想像　85
5.3.4　使用者流程　88
5.4　熟能生巧　93
設計挑戰　96

第6章　用戶體驗設計　97
6.1　友好的用戶設計　97
6.1.1　問候方式　98
6.1.2　積極的用戶體驗　100
6.2　流暢的用戶體驗　109
6.3　瞭解目標受眾　113
6.3.1　創建用戶畫像　113
6.3.2　使用用戶畫像進行體驗觀察　115
6.4　讓現實觸手可及　116
6.4.1　專注性　118
6.4.2　多模態　119
6.4.3　個性化　120
6.4.4　上下文　120
設計挑戰　123

第7章　使用者介面設計　124
7.1　z軸　124
7.2　3D介面隱喻　129
7.2.1　真實感　130
7.2.2　3D交互技術　132
7.2.3　虛擬實境中的介面隱喻　132
7.2.4　增強現實中的介面設計　133
7.3　時間和空間　135
7.4　微交互　137
設計挑戰　140

第8章　人性化設計　141
8.1　保持設計的整體一致性　141
8.1.1　包裝設計　143
8.1.2　產品設計新趨勢：沉浸式
設計　144
8.1.3　整體共情　145
8.1.4　講好故事　147
8.2　感知覺理論　148
8.2.1　視覺通路　149
8.2.2　格式塔理論　150
8.3　三維層次結構　153
8.3.1　位置設計　154
8.3.2　方向與旋轉　155
8.3.3　視距　155
8.3.4　自我調整距離　156
8.3.5　視覺衝突　156
8.3.6　元素關係　157
8.3.7　需求層次　158
設計挑戰　159

第9章　動態變化的環境　161
9.1　應對變化　161
9.1.1　環境光　162
9.1.2　室外照度　163
9.1.3　室內照度　163
9.1.4　混合模式　164
9.1.5　用戶自主權　166
9.2　圖形背景關係　166
9.2.1　圖形背景關係的類型　167
9.2.2　區分策略　168
9.2.3　建立聯繫　169
9.3　創建最佳視圖　171
9.3.1　佈局與組件　171
9.3.2　視角　171
9.3.3　焦距　172
9.3.4　運動視差　172
9.3.5　參照現實　173
9.4　喚起情緒　173
9.4.1　情感聯繫　174
9.4.2　多人體驗　174
設計挑戰　176

第10章　增強字體設計　177
10.1　可讀性和易讀性　177
10.1.1　顯示裝置的發展　178
10.1.2　回歸基本原理　182
10.1.3　擴展現實專用字體　185
10.1.4　字體的可讀性　186
10.2　視覺對比度　188
10.3　精細控制　193
10.3.1　字體位置　193
10.3.2　文本樣式表　194
10.3.3　文本呈現方式　195
10.3.4　定制化設計　196
10.3.5　極簡設計　197
設計挑戰　198

第11章　色彩設計　200
11.1　顏色外觀模型　200
11.1.1　加法混色　202
11.1.2　減法混色　202
11.1.3　線性空間與伽馬校正　203
11.1.4　體驗的可用性　204
11.2　光的相互作用　207
11.2.1　光源類型　208
11.2.2　光源顏色　209
11.2.3　照明設置　209
11.2.4　光照方向和距離　213
11.2.5　光線強度　213
11.2.6　陰影設計　213
11.3　動態適應　214
11.3.1　照明估計　215
11.3.2　環境反射　217
設計挑戰　218

第12章　音效設計　219
12.1　視聽同步　219
12.1.1　聽覺產生的原理　221
12.1.2　音效的實現原理　222
12.1.3　擴展現實的音效應用　222
12.2　空間音效　223
12.2.1　定點音訊錄製　224
12.2.2　案例研究　225
12.3　增強音訊　227
12.3.1　增強音訊的工作原理　228
12.3.2　不止於說　229
12.3.3　如何購買音訊眼鏡　229
12.4　語音體驗　230
12.4.1　無可替代　231
12.4.2　上下文語境　232
12.4.3　腳本設計　233
設計挑戰　234

第13章　設計實踐　236
13.1　開發程式　236
13.1.1　團隊協作　237
13.1.2　3D Web框架　238
13.2　敏捷工作流程　240
13.2.1　敏捷模型與瀑布模型　240
13.2.2　Scrum方法　242
13.3　不斷試錯　244
13.4　用戶體驗測試　245
13.4.1　定性測試　246
13.4.2　定量測試　248
13.5　隱私保護　251
13.5.1　隱私分級　252
13.5.2　AR Cloud　253
13.5.3　面部識別　254
設計挑戰　256

第14章　未來發展　257
14.1　發展方向　257
14.1.1　借助已知技術　258
14.1.2　為熱愛創作　258
14.1.3　從周圍世界汲取靈感　259
14.1.4　體驗的觸發因素　260
14.2　打破常規　262
14.2.1　擴展現實技術通用性的提升　262
14.2.2　可穿戴技術的進步　265
14.2.3　簡化發佈與共用流程　266
14.3　擴展現實前景　267
14.3.1　寧靜技術　267
14.3.2　未來可期　268
14.3.3　遠端工作　269
14.4　擴展物理空間　269
參考文獻　272

蕾妮·史蒂文斯(Renée Stevens)是一位沉浸式互動設計專家、教育家、作家與演說家。她致力於以創新的方式進行設計，説明人們克服學習障礙，營造更舒適更包容的學習環境。她是雪城大學（Syracuse University）紐豪斯公共傳播學院視覺傳達系的副主任，她負責規劃本科生與研究生的設計類課程。她曾被美國平面設計協會評為值得關注的教育家，著有Powered by Design。