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虚拟现实宝典:以人为本的VR设计:human-centered design for virtual reality

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作者[美]杰森·吉拉德

出版社电子工业出版社

ISBN9787121475542

出版时间2023-07

装帧平装

开本其他

定价129元

货号15963894

上书时间2024-07-05

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商品详情

品相描述：全新

商品描述: 作者简介
Jason Jerald，高级工程师，拥有近30年VR设计经验，参与过包括世界五百强在内的30家企业的60多个VR项目；同时是Principal Consultant at Next Gen Interactions的联合创始人。

刘冠宏，目前就职于同济大学设计创意学院，担任助理教授一职。博士就读于清华大学美术学院和清华大学未来实验室。本科和硕士分别毕业于中央美术学院设计学院和清华大学计算机科学与技术系。近年来，在艺术、科技与人文相融合视角下展开了一系列研究与创作，包括传统工艺数字化创新设计方法与实践、面向视障人士的无障碍交互技术。已在人机交互很好国际会议（CHI、IMWUT）上发论文十余篇，授权多项专利，并具有广泛的参展经历。其博士论文被评为清华美院优秀学位论文。

目录
概述 1 0.1 本书涵盖的内容 2 0.2 本书未涵盖的内容 3 0.3 本书适合哪些读者 3 0.4 如何阅读本书 3 0.5 七部分内容的综述 4 第一部分简介与背景 1 虚拟现实是什么 7 1.1 虚拟现实的定义 7 1.2 虚拟现实是沟通 8 1.2.1 直接沟通 8 1.2.2 间接沟通 9 1.3 虚拟现实擅长什么 9 2 虚拟现实的历史 11 2.1 19世纪 11 2.2 20世纪 13 2.3 21世纪 20 3 各种现实的概述 21 3.1 “现实”的形式 21 3.2 现实系统 22 3.2.1 视觉显示器 23 3.2.2 声音 26 3.2.3 触觉 27 3.2.4 运动平台 29 3.2.5 跑步机 30 3.2.6 其他的感觉输出 31 3.2.7 输入 31 3.2.8 内容 31 4 沉浸感、临场感和现实的权衡 32 4.1 沉浸感 32 4.2 临场感 33 4.3 临场感的错觉 34 4.4 现实的权衡 36 4.4.1 恐怖谷 36 4.4.2 保真度连续集 37 *5 基本：设计指南 39 5.1 说明和背景（第一部分） 39 5.2 虚拟现实是沟通（1.2节） 39 5.3 对各种现实的概述（第3章） 40 5.4 沉浸感，临场感和现实的权衡（第4章） 40 第二部分感知 6 主观和客观现实 44 6.1 现实是主观的 44 6.2 感知错觉 46 6.2.1 2D错觉 46 6.2.2 边界完成错觉 47 6.2.3 盲点 48 6.2.4 深度错觉 49 6.2.5 月亮错觉 50 6.2.6 残影 51 6.2.7 移动错觉 52 7 感知模型和感知过程 54 7.1 远端刺激和近端刺激 54 7.2 感觉和感知 55 7.2.1 整合 55 7.3 自下而上和自上而下的过程 55 7.4 传入和传出 56 7.5 迭代感知过程 56 7.6 潜意识和意识 58 7.7 本能的、行为的、反射的、情感的过程 58 7.7.1 本能过程 59 7.7.2 行为过程 59 7.7.3 反射过程 59 7.7.4 情感过程 60 7.8 心智模型 60 7.9 神经语言规划 61 7.9.1 NLP交流模型 62 7.9.2 外部刺激 62 7.9.3 过滤器 63 7.9.4 内部状态 64 8 感知模态 65 8.1 看 65 8.1.1 视觉系统 65 8.1.2 亮度和明度 68 8.1.3 颜色 70 8.1.4 视敏度 71 8.1.5 眼动 73 8.1.6 视觉显示 75 8.2 听 76 8.2.1 声音的属性 76 8.2.2 双耳信息 77 8.2.3 语音感知 78 8.3 触摸 79 8.3.1 振动 79 8.3.2 纹理 80 8.3.3 被动触摸与主动触摸 80 8.3.4 疼痛 80 8.4 本体感觉 81 8.5 平衡和物理运动 81 8.6 嗅觉和味觉 82 8.7 多模态感知 83 8.7.1 视觉信息和前庭信息相互补充 84 9 空间与时间的感知 85 9.1 空间感知 85 9.1.1 外中心和自我中心判断 86 9.1.2 分割我们周围的空间 86 9.1.3 深度（景深）感知 87 9.1.4 测量深度感知 94 9.1.5 虚拟现实中空间感知的挑战 94 9.2 时间感知 95 9.2.1 时间分析 95 9.2.2 大脑和时间 95 9.2.3 感受时间的流逝 96 9.2.4 闪烁 98 9.3 运动感知 98 9.3.1 生理 99 9.3.2 物体相对运动和主体相对运动 99 9.3.3 光流 100 9.3.4 运动感知因素 100 9.3.5 诱导运动 101 9.3.6 表观运动 101 9.3.7 运动连贯性 103 9.3.8 运动拖影 103 9.3.9 生物运动 104 9.3.10 相对运动错觉 104 10 知觉稳定性、注意力和行为 106 10.1 知觉恒常性 106 10.1.1 大小恒常性 107 10.1.2 形状恒常性 107 10.1.3 位置恒常性 108 10.1.4 亮度和颜色恒常性 108 10.1.5 响度恒常性 109 10.2 适应 109 10.2.1 感官适应 109 10.2.2 知觉适应 109 10.2.3 负面后遗症 111 10.3 专注 111 10.3.1 有限的资源和过滤 112 10.3.2 引导注意 113 10.4 行为 116 10.4.1 行为与感知 116 10.4.2 镜像神经元系统 117 10.4.3 导航 117 *11 感知：设计指南 119 11.1 主观和客观现实（第6章） 119 11.2 感知模型和感知过程（第7章） 119 11.3 感知模态（第8章） 120 11.4 空间与时间的感知（第9章） 120 11.5 知觉稳定性、注意力和行为（第10章） 121 第三部分健康危害 12 晕动症 125 12.1 场景移动 125 12.2 晕动症和相对运动错觉 126 12.3 晕动症病理 126 12.3.1 感官冲突原理 126 12.3.2 进化理论 127 12.3.3 姿态不稳定理论 127 12.3.4 静止参考系假设 128 12.3.5 眼动理论 129 12.4 晕动症的统一模型 130 12.4.1 世界的真实状态 130 12.4.2 感官输入 131 12.4.3 中央处理区 131 12.4.4 状态判断 131 12.4.5 动作 131 12.4.6 预判和反馈 131 12.4.7 运动的心理模型 132 13 视疲劳、痉挛和副作用 133 13.1 视觉辐辏调节冲突 133 13.2 遮蔽显示冲突 133 13.3 闪烁 134 13.4 副作用 134 13.4.1 重新适应 134 14 硬件挑战 136 14.1 身体疲劳 136 14.2 头戴适配 137 14.3 受伤问题 137 14.4 卫生问题 138 15 延迟 140 15.1 延迟的负面作用 140 15.1.1 视敏度弱化 140 15.1.2 弱化表现 141 15.1.3 体验感中断 141 15.1.4 负面训练效应 141 15.2 延迟阈值 141 15.3 感官延迟：暗适应的机能之一 142 15.4 延迟源 143 15.4.1 动作追踪延迟 144 15.4.2 应用程序延迟 145 15.4.3 渲染延迟 145 15.4.4 显示延迟 145 15.4.5 同步延迟 148 15.5 时间分析 148 15.5.1 延迟测量 149 16 度量不适感 150 16.1 肯尼迪模拟疾病问卷表 150 16.2 姿态稳定性 151 16.3 生理测量 151 17 导致负面作用的影响因素总结 152 17.1 系统因素 153 17.2 用户个人因素 154 17.3 应用程序设计因素 157 17.4 沉浸感和晕动症 158 *18 减少不良影响的案例 159 18.1 适应优化 159 18.2 外界稳定信息 159 18.3 把世界场景当成一个物体来控制 160 18.4 先导标记 161 18.5 尽量减少视觉加速度和旋转 161 18.6 棘轮转动 162 18.7 延迟补偿 162 18.7.1 预测 162 18.7.2 后期渲染技术 162 18.7.3 延迟补偿的问题 163 18.8 运动平台 163 18.9 舒缓猩猩臂 163 18.10 边界警示网格和淡出 164 18.11 药物 164 *19 减少健康危害的设计准则 165 19.1 硬件 165 19.2 系统校准 166 19.3 减少延迟 166 19.4 通用设计 167 19.5 运动设计 167 19.6 交互设计 168 19.7 使用 169 19.8 度量不适感 170 第四部分内容创作 20 内容创作的高级概念 173 20.1 体验故事 173 20.2 核心体验 176 20.3 概念完整性 176 20.4 格式塔组织原则 177 20.4.1 分组法则 178 20.4.2 分割原则 181 21 环境设计 183 21.1 场景 183 21.2 色彩和光照 184 21.3 声音 185 21.4 采样和混叠 186 21.5 环境导航辅助 187 21.5.1 标记、轨迹和度量 189 21.6 真实世界内容 190 21.6.1 360°全景相机 190 21.6.2 光场及基于图像的捕捉／渲染 191 21.6.3 真实三维捕捉 191 21.6.4 医学数据和科学数据 192 22 影响行为 194 22.1 个人导航辅助 194 22.1.1 地图 194 22.1.2 指南针 195 22.1.3 多重导航辅助 196 22.2 动作中心 196 22.3 视野 197 22.4 虚拟现实中的简便与高端配置 197 22.4.1 有线虚拟现实和无线虚拟现实 197 22.4.2 移动便携虚拟现实和固定位置的虚拟现实 198 22.5 角色、虚拟形象、社交网络 198 *23 过渡到虚拟现实的内容创作 201 23.1 从传统开发到虚拟现实开发，范式的转换 201 23.2 复用现有内容 202 23.2.1 几何细节 203 23.2.2 平视显示器 203 23.2.3 瞄准网格线 204 23.2.4 手部模型／武器模型 204 23.2.5 缩放模式 205 *24 内容创作：设计准则 206 24.1 内容创作的高级概念（第20章） 206 24.2 环境设计（第21章） 207 24.3 影响行为（第22章） 209 24.4 过渡到虚拟现实的内容创作（第23章） 210 第五部分交互 25 以人为本的交互 212 25.1 直觉性 212 25.2 Norman的交互设计原则 213 25.2.1 示能性 213 25.2.2 意符 214 25.2.3 约束 214 25.2.4 反馈 215 25.2.5 匹配 216 25.3 直接与间接的交互 217 25.4 交互循环 218 25.5 手 220 25.5.1 双手交互 220 *26 虚拟现实的交互概念 222 26.1 交互保真度 222 26.2 本体感觉与以本体为中心的交互 224 26.2.1 混合本体中心与外部中心的交互 224 26.3 参考系 224 26.3.1 虚拟世界的参考系 225 26.3.2 真实世界参考系 225 26.3.3 躯干参考系 225 26.3.4 手部参考系 227 26.3.5 头部参考系 227 26.3.6 眼部参考系 228 26.4 语音和姿态 228 26.4.1 姿态 229 26.4.2 语音识别 230 26.5 模式和流程 231 26.6 多模态技术 232 26.7 小心疾病和疲劳 233 26.8 视觉-物理冲突和感觉替代 233 *27 输入设备 235 27.1 输入设备特征 235 27.1.1 尺寸和形状 235 27.1.2 自由度 235 27.1.3 相对与绝对 236 27.1.4 分离与集成 236 27.1.5 等距与等压 236 27.1.6 按钮 237 27.1.7 无负担输入设备 237 27.1.8 与物理对象接近交互的能力 237 27.1.9 设备的可靠性 237 27.1.10 触觉能力 238 27.2 手部输入设备的分类 238 27.2.1 接地输入设备 239 27.2.2 非跟踪手持控制器 240 27.2.3 跟踪手持控制器 241 27.2.4 手部穿戴设备 242 27.2.5 裸手控制器 243 27.3 非手部输入设备的分类 243 27.3.1 头部跟踪输入 243 27.3.2 眼动跟踪输入 244 27.3.3 麦克风 245 27.3.4 全身跟踪 245 *28 交互模式和技术 246 28.1 选择模式 248 28.1.1 手选模式 248 28.1.2 点选模式 249 28.1.3 图像-平面选择模式 251 28.1.4 基于体积的选择模式 252 28.2 操作模式 253 28.2.1 手操模式 253 28.2.2 代理模式 254 28.2.3 3D工具模式 255 28.3 视点控制模式 256 28.3.1 行走模式 257 28.3.2 驾驶模式 258 28.3.3 3D多点触控模式 259 28.3.4 自动模式 261 28.4 间接控制模式 262 28.4.1 窗口部件和面板模式 263 28.4.2 非空间控制模式 266 28.5 复合模式 267 28.5.1 点选与手操结合模式 267 28.5.2 微缩世界模型模式 268 28.5.3 多模态模式 270 *29 交互：设计准则 272 29.1 以人为本的交互（第25章） 272 29.2 虚拟现实的交互概念（第26章） 274 29.3 输入设备（第27章） 277 29.4 交互模式和技术（第28章） 278 第六部分迭代设计 30 迭代设计的哲学 285 30.1 虚拟现实既是艺术，又是科学 285 30.2 以人为本的设计 285 30.3 通过迭代不断发现问题 286 30.4 没有一个过程是依赖于项目的 287 30.5 团队 288 *31 定义阶段 289 31.1 愿景 290 31.2 问题 290 31.3 评估与可行性 292 31.4 高阶设计注意事项 292 31.5 目标 293 31.6 关键参与者 293 31.7 时间与成本 294 31.8 风险 294 31.9 假设 296 31.10 项目约束 296 31.10.1 项目约束的类型 296 31.10.2 约束难题 297 31.11 人物角色 298 31.12 用户故事 299 31.13 故事板 300 31.14 范围 301 31.15 需求 301 31.15.1 质量要求 302 31.15.2 功能性需求 303 31.15.3 通用的虚拟现实需求 304 *32 制作阶段 305 32.1 任务分析 305 32.1.1 何时进行任务分析 306 32.1.2 如何做任务分析 306 32.2 设计规范 308 32.2.1 草图 308 32.2.2 框图 309 32.2.3 使用案例 310 32.2.4 类 310 32.2.5 软件设计模式 311 32.3 系统注意事项 312 32.3.1 系统权衡和做出决定 312 32.3.2 硬件支持 313 32.3.3 帧率和延迟 313 32.3.4 疾病指南 313 32.3.5 校准 314 32.4 模拟 314 32.4.1 分离模拟与渲染 314 32.4.2 与物理抗争 314 32.4.3 抖动物体 315 32.4.4 飞行物体 315 32.5 网络环境 315 32.5.1 理想的网络环境 316 32.5.2 消息协议 317 32.5.3 网络架构 317 32.5.4 决定论和局部估计 319 32.5.5 减少网络堵塞 319 32.5.6 同时交互 320 32.5.7 网络物理 320 32.6 原型 320 32.6.1 原型的形式 321 32.7 最终产品 322 32.8 交付 322 32.8.1 演示小样 322 32.8.2 现场安装 323 32.8.3 持续的交付 323 *33 学习阶段 324 33.1 沟通与态度 325 33.1.1 虚拟现实创作者是特殊用户 325 33.2 研究概念 326 33.2.1 数据收集 326 33.2.2 可靠性 327 33.2.3 有效性 327 33.2.4 灵敏度 331 33.3 构建主义方法 331 33.3.1 小型回顾 331 33.3.2 演示 331 33.3.3 访谈 332 33.3.4 调查问卷 332 33.3.5 小组座谈 333 33.3.6 专家评估 334 33.3.7 行动后回顾 336 33.4 科学方法 336 33.4.1 实验设计概述 337 33.4.2 真实实验vs.准实验 339 33.5 数据分析 339 33.5.1 了解数据 339 33.5.2 统计概念 340 *34 迭代设计：设计原则 344 34.1 迭代设计的哲学（第30章） 344 34.2 定义阶段（第31章） 345 34.3 制作阶段（第32章） 348 34.4 学习阶段（第33章） 353 第七部分未来从现在开始 35 虚拟现实的现在与未来 358 35.1 将虚拟现实售卖给大众 358 35.2 虚拟现实社区文化 359 35.3 通信 359 35.3.1 新生代语言 359 35.3.2 符号化通信 360 35.3.3 用虚拟人类创造同情心 361 35.3.4 脑对脑通信 361 35.3.5 全神经输入和输出 362 35.4 标准和开源 363 35.4.1 开源 364 35.4.2 平台特定/事实标准 364 35.4.3 开放标准 365 35.5 硬件 365 35.6 增强现实和虚拟现实的融合 366 *36 启动 367

内容摘要
全面系统深入地介绍虚拟现实的理论与实践，涵盖了VR简史，体感设计、内容设计、交互设计以及可能的负面效果等各个层面，集理论与实践于一体。

主编推荐
阐述了虚拟现实系统的技术原理、基本设计流程、界面交互设计、健康与伦理等

精彩内容
《虚拟现实宝典：以人为本的VR设计》是虚拟现实领域的一本经典著作，也是该领域第一本全面、系统阐述虚拟现实技术、交互设计的集大成之作。

本书分为七大部分，紧扣以人为本的主旨，阐述了虚拟现实系统的技术原理、基本设计流程、界面交互设计、健康与伦理等重要内容，不仅引导读者深度理解虚拟现实的设计机制，还鼓励读者深入思考创造虚拟世界所带来的伦理、心理和社会影响。

本书作者是虚拟现实领域的先驱人物之一，深耕虚拟现实领域已20 多年，曾受邀为众多世界知名大公司组织设计了70 多个虚拟现实系统。本书是他多年研究与实践经验的提炼与总结，兼具理论性与实践性，是业内人士不可或缺的一本技术指南与应用手册。

本书适合所有对虚拟现实领域感兴趣的人群阅读。