从Facebook创办人Mark Zuckerberg宣誓在社群媒体的基础下，投入5千万美元打造元宇宙王国，各界热议如潮，「Metaverse」已成为2021年的科技热搜名词。元宇宙是一个连接到现实世界的虚拟现实空间，跳脱虚实定义，用户可以在其中与计算机生成的环境和其他使用者进行互动，是社会联系的下一个演变。

这几年，虚拟现实强势登场，Oculus、三星 Gear VR、Sony Project Morpheus、Google Cardboard、HTC Vibe、OSVR、Magic leap以及其他暂未公布的头戴装置产品比比皆是（如图1所示）。元宇宙是由两种类型的设备建立的（全息AR和沈浸式）。全息成像设备将数字对象置入现实世界，就好像它们真的存在一样。沉浸式设备通过隐藏物理世界并用虚拟现实代替它来创造沉浸式体验。VR/AR/MR的技术和载具就是让我们进入元宇宙虚拟世界的门户。

图1：现有厚重的VR/AR头戴装置

Magic Leap是美国一家的新创公司，目前正在开发一种安装在头部的虚拟视网膜显示器（如图2右侧所示）。该项技术是将3D 图像迭加在现实世界的物理环境上，很像 AR或VR，但完全是先进的。通过在用户眼睛上使用数字光场，图像看起来就像是在现实世界中真实呈现。实际使用范围从游戏到办公室应用。目前，光场芯片是利用硅光子学完成的。Magic Leap推出了一些颇具影响力的MR游戏，其中包括愤怒鸟（Angry Birds）等备受瞩目的电子游戏。

到目前为止，虚拟游戏中对数字对象的感知往往仅限于佩戴头戴装置的人，这是一种完全孤独的游戏体验。借助MR，可以通过让多个使用者佩戴多个头戴装置创建一个公共虚拟世界来改善这一点。藉此，他们可以一起分享游戏体验。另一方面，MR 游戏还允许使用者在与虚拟世界互动时，沉浸在他们的直接环境中，而无需摘下头戴装置。

图2：较轻薄的VR眼镜[1]

这几年Magic Leap发展了一些应用于MR（混合实境）的GUI设计，从这些设计可看出一个应用于平板屏幕的GUI和设计一个身临其境场景的GUI是两种完全不同的概念。目前，有关虚拟现实体验的层次思考还很缺乏。很重要的是，当我们为VR/AR/MR设计UI流程时，应舍弃平面设计转换为构建360度沉浸式的UI设计。UX/UI 设计师需要转变他们的思维模式、技能和方法来设计体验，这是进入另一个虚拟世界的通道。设计发展中，讲故事能力、多学科工作和3D设计等都会成为制作UX/UI良好工具。以下我们解析Magic leap的GUI设计发展来探讨虚拟现实和元宇宙UI可视化设计可能的趋势。

四下观望的宽广视野

到目前为止，虚拟现实仍然局限于使用者手中的一个矩形平板屏幕，只有透过头戴装置才能成为通往另一个世界的窗口；才能实际应用在我们的生活中。要跟虚拟现实沟通的接口好像是从三维空间中剥离出来的一堵墙，眼睛的聚焦从平板屏幕的中心的位置，扩展到眼前视线所及较宽广的虚拟墙面上（如图3所示）。

图3：应用于混和实境的图形化用户画面

现实生活中，我们可以看到所有的事物，我们有着广阔的视野。未来就是视野的前方，而过往在身后。在这个空间中你可以四处移动。画面可以定格在墙上或空间中的某个平面上。现在，UI设计师有了全景视角的做法，可以将2D的平面GUI拓展到3D的空间。曲面排列的GUI环绕在使用者前方周围，就像是组合屏幕一直正对用户，使得阅读文字和图像变得更简单（如图4所示）。

图4：曲面排列的GUI设计

因为人们总习惯于转动他们的脑袋或整个身体，我们从可能遭遇危险和机遇的广阔草原，搬到了需要依靠标志识别方向的大城市。最终来到了依靠图形用户界面通讯的计算机时代。每一个接口都可以看作是一个互动模型，环绕式的GUI设计效果最好，实际上，使用者的眼睛聚焦在场景中心的锥形位置，透过靠近锥形的焦点来凸显层次结构（如图5所示），次要内容可以移出视区，但仍保留在一旁或下方。

图5：环绕用户的接口设计

3D设计

过去的40年的数字景观是，用类似写作的手法将真实世界抽象地表现在一个2D的平面屏幕上。与平面的桌面或移动体验相比，VR/AR设计不受屏幕尺寸的限制。VR/AR 情境设计的最大挑战之一是用户接口从二维（2D）到三维（3D）互动的过渡。这需要针对体积空间的深度适应 UX/UI 设计原则和方法。设计师为了为 Metaverse 进行设计，需要从现在常用的 2D草图工具（如 Sketch 和Figma）转向Tvori[2] 和Gravity Sketch[3] 等的3D 建模工具发展，设计师要具备3D设计（如图6-图8所示）、建模和原型制作的基础知识，这些将成为他们工作中必不可少的工具。

虚拟实镜和增强实镜都应该与现实物理世界中的体验相关。结构合理的VR/AR 情境和 GUI设计（如图9所示），应可以减少由于眼睛在虚拟现实中跟踪的活动与我们通过其他感官从物理现实中感知到的感觉之间的差异而导致的无法匹配的痛苦影响。

图6：Magic Leap应用于混合实境的GUI

图7：Magic Leap应用于混合实境的GUI的3D对象设计

图8：应用于混合实境的3D界面设计

图9：应用于MR的3D界面设计

备注：

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作者： 叶雪美（Sherry H.M. Yeh） 学历： (台湾) 世新大学法律研究所法学硕士 (台湾) 成功大学工业设计系学士 经历： (台湾) 「智慧财产局」专利一组 简任专利高级审查官 (台湾) 中央标准局新式样专利主任审查员（75-76） (台湾) 中央标准局专利审查委员（80-89） (台湾) 台湾科技大学 专利所 兼任助理教授 著作： 《美国外观设计侵害认定相关问题研究－兼论我国新式样专利侵害认定问题》，2004。 《外观设计申请实务－台湾及美国专利申请策略》，元照出版公司，2008。