触觉体验设计的游戏应用研究  手持产品设计 玩具产品设计 电子产品设计研究

发表时间:2020-09-23 10:05

本文跟大家分享一些关于震动触觉体验的硬件工程原理,以及游戏该如何开展触觉体验设计的一些应用思路。







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胶片时代单反相机的硬件交互方式,是以机械结构为主的。

    各类需要查看和操控的信息,分布在机身的各个位置。比如机身顶部的快门速度拨环,在镜头上的对焦环和光圈环等;

    以光圈环举例:光圈数值信息通过刻度标注在光圈环上,方便在拨动控制光圈环的同时可以清晰地识别到所需信息。


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在专业单镜头反光相机进入到电子时代后,人机交互模式带了新的变化。

    信息集成度更高的数码屏幕集中承载了更多的内容信息,以往分散在机身各处的信息有了一个集中统一呈现的地方,可以更加方便高效的查看和调整。

    这里还是以光圈值控制举例:通过调整机身手柄前侧的波轮控制,结合数码肩屏的信息显示,便可以更方便的调整相机的光圈参数。

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在当今无反光镜在各系统逐步成为主流之后,随着相关技术的发展成熟,人机交互方式也同步发生着变革。

    最新的中画幅无反相机,通过触控屏硬件更进一步,继承了几乎绝大部分的信息显示承载和信息调整操控。

    常用的光圈、快门、ISO等操作,都如同智能手机一般,通过简单的点击滑动操作、便可以方便高效的完成。


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触控屏虽然拥有更高的集成度,但是在触觉反馈上却是其天生短板。

    机械结构的立体触感和运动过程的机械振动反馈,可以在非视觉层面传达丰富信息,以至于熟练之后可以非常方便高效的进行盲操作。

    但是随着振动触觉技术的发展,这一问题也并非无解——iPhone8的虚拟home键、以及IOS系统内应用普遍运用的haptic touch技术,让非机械结构的交互硬件、也可以拥有丰富拟真的触觉手感体验。





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接下来谈一下游戏领域:

    在角色扮演和射击类等游戏中,第三人称背部跟随视角是非常普遍运用的一种视角机制。该视角下可以通过水平方向移动视角查看和转动前进方向,也可以垂直方向移动视角查看场景内容。


    在家用机平台上:内容信息展示硬件一般为电视或者其他大型显示设备,交互操控硬件一般多为手柄。而移动视角的功能,在手柄上是通过右侧摇杆来实现的。具体的操作逻辑如下:

    【维度】摇杆X轴和Y轴实现上下左右的维度变化;

    【速度】通过摇杆偏移距离中心轴的距离程度来决定变化速度;

    【程度】通过摇杆偏移距离中心轴的距离程度*持续时间,得出视角变化的总程度;


    手柄摇杆在视角移动速度方面,可控范围相对较窄、且操作的用户学习掌握成本较高(需要细腻的掌握摇杆偏移量和速度的灵敏变化),因此在例如FPS等对于视角调整有精准要求的游戏中,摇杆的体验并不是特别友好。





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再来看同样的视角移动功能,在PC平台上的交互形式。

    PC平台上,信息内容显示一般是在显示器等中型显示设备上,交互操控设备主要是键盘和鼠标。移动视角的功呢是通过控制移动鼠标来完成。具体操作逻辑如下:

    【维度】通过平面上的上下左右移动来实现维度变化;

    【速度】通过手臂的移动的速度直接转换;

    【程度】通过手臂移动的距离直接转换;


    由于鼠标的硬件特性,移动速度和移动距离都是通过手臂和手掌的物理速度和距离直接转换,因此鼠标硬件往往是射击类游戏的首选。

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而在手机移动平台上,几乎绝大部分的交互操作都是通过触控屏来实现的。触控屏在移动视角功能上的逻辑同鼠标最为类似,但是人体控制器官和操作范围也有了显著变化:

     【维度】通过触控屏平面上的上下左右移动来实现维度变化;

    【速度】通过手指的移动速度直接转换;

    【程度】通过手指移动的距离直接转换;


    操控器官从手臂手掌,变成了更加细小的手指;操控范围也从更宽大的桌面变成了更狭窄的屏幕。但是由于控制速度和变化程度都是由手指的移动直接转换而来的,因此在体验上并没有产生本质性的变化。


   单从移动视角功能来看,操作体验排序:鼠标>触控屏>摇杆





但是一款游戏可不仅仅只是由一个功能构成的。那么如果思考延伸一下,同视角移动一样重要射击功能的操作,在不同平台的交互操控体验又会如何?下面逐个分析一下:

    【手柄】作为专门为游戏而诞生的硬件设备,手柄的硬件设计的握持手感无疑是最符合游戏场景下的人机工程学的。特别是L2、R2按键的位置,十分类似枪械扳机。并且机械结构上按键有线性键程,在竞速类游戏中可以细腻的模拟油门深浅、以便于控制加速程度;

    【鼠标】鼠标的人机工程也充分考虑了移动和点击操作的并行情况,通过左键点击,也能够良好的完成设计操作。

    【触控屏】缺乏按键范围的触觉识别,也缺乏点击后的触觉反馈。是最容易误操作的方式。


    因此射击功能的操作体验排序应该是:手柄>鼠标>触控屏


    但是参考之前提到的线性马达的拟真振动触觉,能否有可能改善触控屏的体验短板呢?


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