【VR】如何设计环境才能提高玩家的沉浸感？
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VR环境设计需要考虑的因素有很多，如何让玩家沉浸在设计好的VR环境中呢？这就需要在开发过程中把控好设计方向风格、做好相应的场景环境设计和优化，以下是关于VR环境设计相关的部分总结梳理，希望对设计师们有所帮助。
VR全称 （Virtual Reality，即虚拟现实）。它是利用电脑模拟产生三维的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户有身临其境般的体验。VR最重要的特性就是能够带用户到任何地方。当你带上眼镜的那一刻，你就进入了这个全新的世界。我们期待这个世界是神奇的、未知的、令人心动的，因此设计师们也在努力的各种研究实践，期待找到一种合理有效的表现形式，来提升整体的沉浸效果。
VR 环境设计，首先要做的不是风格的定义，而是你想给用户讲什么样的故事，故事的脉络可以结合所需的功能点来阐述。他是谁，在哪里，要做什么，都得通过直接或间接的方式告诉用户，这点理清楚之后，设计方向和风格就变得明显了。
故事化，让用户更有临场感
Ustwo Games工作室出品的 《Land's End》
当然在设定"故事"时，完全可以把相关的功能模块与"故事"进行结合。故事文案梳理完毕，就正式进入概念设计环节，通常情况下原画设计师会设计几副关键情境的画面，而3D设计师会根据所提供原画设定再结合整个"故事"来设计并完善整个画面。如若团队内没有专业的原画设计师，那么设计师们同样可以通过定义关键字，以及若干视觉参考图给3D设计做设计指引。
从概念设计到3D化设计基本流程
（图片取自：Oculus 故事工作室出品的VR短片设计图）
步骤一
原画设计师出的场景风格图
步骤二
产品设计师功能规划及交互设计师的低保真模型
步骤三
3D设计输出高保真原型（白天和夜晚效果图）
任何的产品设计都会经历从概念设计到最终产化的不停的迭代更新的过
VR环境设计主要是指VR场景设计。“场景”是指应用中用户所处的虚拟环境，包括环境中的光照、阴影、人文建筑、自然景观、角色人物等。在场景的设计上，设计师需要为用户创造舒适的虚拟环境（良好的环境设计通常具备宽敞、透气、惊喜感等等），同时需要避免场景太过明亮或狭窄，这样容易让用户眼睛疲劳或带来压抑感.
用户喜欢舒适宽敞的环境、曝光的环境容易使视觉疲劳
1.VR 3D场景设计主要分类：固定视角场景和可移动视角场景
固定视角：用户作为主角在体验VR时，不可以移动所设定的位置，只能通过旋转头部来观察场景中的景物。（类似VR Launcher）
观测方式例图：
固定视角的人眼观测方式
场景布局例图：
通常由人、UI、近景 、远景构成
这类VR内容设计通常建议在设计排布时采用以人眼（Unity引擎内的Camera即人眼）为圆心，尽量围绕人眼以圆弧状布局，而且排布的层次不要过多，这样也可以减少用户调整瞳距的频率。提示：.物体排布距离最理想是在3-10米之间，这个范围是人观察时最舒适的
可移动视角：用户作为主角可以自行在VR场景中移动位置，可以多角度的观看场景中的景物。（类似第一人称视角设计的VR游戏）
例图：
这类VR内容设计在设计时灵活性会更高，设计的难度也会更大. 用户在体验时也更像是在虚拟旅行。因此设计时就要合理的布局阻挡的位置，哪些地方不能走或者不让走，尽量参考我们所认知的实际生活 （即使体验者是沉浸在虚拟的世界中，也同样会对自己有一个清醒的认知。一步走多远，伸手能拿到哪里的东西，想“摸”一个虚拟物品要怎么伸手等等）
设计提示：和现实世界一样，虚拟世界同样有近景、中景、远景。但过于贴近人的物体或者元素容易让人引起强烈心理刺激。
2. 场景设计基础流程
工具类使用:
场景3D化设计最常用软件 ( 提示：3Dmax和maya用作建模和角色动作设计、PS贴图绘制 )
场景VR效果实现主流引擎工具 ( 提示：需要使用Unity5.0及以上版本或Unreal4.0及以上版本才能实现VR效果 )
案例：沙滩酒店
a. 使用三维软件制作的沙滩酒店3D模型（设计时需要注意空间结构和比例关系）
b. 利用三维软件和PS工具给3D模型赋贴图
以盆栽植物为原型（提示：模型资源贴图通常会经历以下几个步骤，贴图可在ps内进行绘制）
C. 贴图使用后效果显示
3. 场景效果品质提升
任何的设计都有某些特定的技巧，VR环境设计也同样如此。在设计中何吸引用户探索VR环境是设计师需要去思考和解决的问题。身处虚拟环境中，用户很容易迷失方向，作为环境设计师需要综合考虑用户可能出现的各种情况，在适当的时机给予用户明显却不突兀的指引，比如用户在偏离视线焦点时提醒用户回到正确方向，或者在用户接近视野边界时给予提示。
例图：
1）光影的使用
光照和阴影是环境中必不可少的因素，光照有助于加强整体环境的画面感，而阴影则让整个场景看起来更富有层次，善用光影效果能帮助设计师更好的呈现游戏剧情。所以在VR游戏坏境的设计过程中，需要考虑场景整体的光影效果，以达到完美呈现游戏内容的同时提升玩家的用户体验。
光影和剧情合理结合，提升整体游戏体验
Behaviour Interactive团队研发的恐怖游戏《Dead by Daylight》
2）有趣仿真的动效使用
动效可以有效的暗示，指引用户操作，以及维持整个系统的连续性体验。在VR环境设计中，合理的加入动效可以明显的提升沉浸感的。
VR动效主要分类：环境类动效和交互类动效
环境动效 该类动效一般不参与交互，主要起到烘托氛围的作用。所以在性能达标的情况下完全可以在设计时加入动效来营造氛围，通过动效展示来增加用户的愉悦感。（比如风、飘雪、落叶等等）
VR 环境设计中也可以增加某些交互和粒子特效，如创建一些尘埃、落叶甚至萤火虫效果，这些特效的加入会让整个场景感觉真是许多。（提示：超过20米以外的距离就会失去这些效果，设计时需要控制好空间距离）
UI 交互类动效 (包括物件的进场、退场、响应态、过渡、加减速变化等)
图为Daydream launcher动效展示
3）合理的音乐、音效使用
VR中的音乐、音效可以作为视觉反馈的辅助，提升用户的沉浸体验。好的音乐、音效可以直达人心，当用户在体验过程中，听到合适的背景音乐，或是交互过程中有合适的音效，那是绝对的提升沉浸感，体验效果也会成倍增强，所以音乐、音效是值得设计师用心投入的去筛选和添加的。
举例: 场景内的固定声源和移动声源
固定声源
场景的声音环境可以是由很多细节决定
比如整个场景里的固定声源：远处海风的呼啸、海鸥的叫声，空中的风以及近处摇摆的树枝树叶等等。
移动声源
场景的声音环境可以是由很多细节决定
一只小鸟飞过你的身旁，然后掠向远方。伴随着鸟鸣和翅膀开合声的远近那种感受相信用户会很乐意接受。
VR环境的性能优化主要是在环境的资源量方面控制，“环境资源量”主要指场景模型资源，场景模型对资源的消耗非常大，因此在做场景设计时一定要注意控制模型的面数，一般建议在做VR环境设计时都使用小场景设计这样不仅可以节约资源，也可以更集中精力优化场景中有限的资源和丰富交互细节，提升产品体验。
设计方式建议：部分VR环境可以用SKYBOX的形式制作、实体模型场景尽量使用“简模”制作。
合理利用SKYBOX形式制作的场景提升整体体验性能
相关步骤:
1. 在Unity内设计3D效果，效果确认后利用工具把该画面效果卷成一张全景图。
2. 再次把该全景图置入到unity内制作成skybox，并置入进场景内使用。
3. 在UNITY内做VR效果显示设置，有VR眼镜开发者版本的同学可直接联机观测，或导出apk后再利用手机和cardboard查看设计效果。
假设所设定的世界观较大，我们依旧可以采用小场景的方式进行设计，可以通过场景切换，拼接出一个宏大的故事场景，这样在节约了性能的同时又可以给用户增加故事的代入感。
提示：
1. VR环境设计最大的阻碍是硬件的性能，不同硬件、不同平台都会有各自不同的标准，设计师在设计VR环境的同时，也需要更好的了解硬件本身，( 目前VR应用承载的平台有MOBILE、PC、一体机三类，其中MOBILE和PC这两个平台是开发者比较热衷使用的平台, 相关的内容资源也相对较多 )
2. 3D设计时尽量降低多边形的面数以降低性能的损耗。与此同时切记不要让环境中存在过多的锯齿，过低的帧率会让玩家产生非常严重的不适感。
3. 设计时需要特别注意用户视线所涉及的范围，如果有太多消耗GPU和CPU的内容，就会降低帧率，从而影响体验。（GPU中渲染的顶点数取决于GPU性能和Shader的复杂程度。一般来说，在移动平台上建议不超过10万顶点。过多顶点可能引起性能问题 ，以致帧数下降造成卡顿，直接导致晕眩）
环境优化是一项非常具有挑战性的工作，在此推荐设计师们参考Gear VR的优化技巧《12个优化Unity/GearVR应用的小技巧》。
以下为已被验证过的优化建议:
1）尽量不要使用过多的透明和叠加，这会让你的程序奔溃甚至无法运行；
2.）降低多边形数量，不要一直让设备处于高性能状态下；
3） 设计时需注意用户头部的运动，重要的性息一定要设计在用户最佳的FOV区域内，避免用户频繁转头操作。
结语：关于VR环境设计这个话题还有很多值得深入研究和探讨的地方。实际上每个模块的内容铺开来说，所涉及到的内容还非常广，此篇仅对环境设计做了个简述，若是有同学对VR环境设计方面感兴趣，或需要相关的制作流程文档也可以跟本人索取，希望和大家一起学习，共同成长。
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