Wyłącznie: weryfikacja eksperymentalnego interfejsu skrótów z płonącymi strzałami i papierowymi samolotami

Ostatni raz my szczegółowo opisaliśmy nasze wstępne badania systemów skrótów obsługiwanych jedną ręką. Po kilku eksperymentach zebraliśmy się na szczyptę dłoni, aby otworzyć czterokierunkowy system szyn. Dziś z radością przedstawiamy drugą połowę naszych odkryć projektowych wraz z wersją demonstracyjną do pobrania na Galeria Leap Motion.

Artykuł gościnny autorstwa Barretta Foxa i Martina Schuberta

Barrett jest głównym inżynierem interaktywnym VR w Leap Motion. Dzięki połączeniu prototypowania, narzędzi i tworzenia przepływu pracy z pętlą sprzężenia zwrotnego kierowanego przez użytkowników, Barrett naciska, szturcha, rzuca się i szturcha granice interakcji z komputerem.

Martin jest głównym projektantem wirtualnej rzeczywistości i ewangelistą Leap Motion. Stworzył wiele doświadczeń, takich jak Weightless, Geometric i Mirrors, a obecnie bada, jak sprawić, by wirtualny był bardziej namacalny.

Barrett i Martin należą do elity Leap Motion zespół prezentujący merytoryczną pracę w VR / AR UX w innowacyjny i angażujący sposób.

System skrótów uznaliśmy za wygodny, niezawodny i szybki w użyciu. Wydawał się również ucieleśniony i przestrzenny, ponieważ system nie wymagał od użytkowników patrzenia na niego, aby go użyć. Następnie nadszedł czas, aby przetestować go w warunkach rzeczywistych. Jak by to wytrzymało, gdybyśmy faktycznie próbowali zrobić coś innego rękami?

Omówiliśmy kilka typów potencjalnych przypadków użycia:

Spośród tych opcji uznaliśmy, że przełączanie trybów najdokładniej przetestuje nasz system. Projektując zestaw trybów lub umiejętności, które wymagałyby różnorodnych ruchów dłoni, mogliśmy sprawdzić, czy system skrótów nie będzie przeszkadzał, a jednocześnie będzie szybko i łatwo dostępny.

Przełączanie trybu i interakcje zaciskania

Myśląc o możliwych zdolnościach, między którymi chcielibyśmy się przełączać, ciągle wracaliśmy do interakcji opartych na szczypaniu. Szczypanie, o czym mówiliśmy w naszym ostatnim poście na blogu, jest bardzo silną interakcją gołą ręką z kilku powodów:

• Jest to gest, który większość ludzi zna i może wykonać z minimalną niejednoznacznością, dzięki czemu jest łatwy do pomyślnego wykonania dla nowych użytkowników.
• Jest to czynność niewymagająca dużego wysiłku, wymagająca jedynie ruchu kciukiem i palcem wskazującym. W rezultacie nadaje się do interakcji o wysokiej częstotliwości.
• Jego sukces jest bardzo dobrze zdefiniowany dla użytkownika, który otrzymuje samo-haptyczną informację zwrotną, gdy palec i kciuk nawiązują kontakt.

Jednak posiadanie zdolności uruchamianej przez szczypanie ma wady, ponieważ fałszywe wyzwalacze są powszechne. Z tego powodu posiadanie szybkiego i łatwego systemu włączania, wyłączania i przełączania między umiejętnościami szczypania okazało się bardzo cenne. To skłoniło nas do zaprojektowania zestawu mocy szczypania do testowania naszego systemu skrótów.

Uszczypnij moce!

Zaprojektowaliśmy trzy moce szczypania, pozostawiając jeden kierunek skrótu jako opcję wyłączenia wszystkich umiejętności szczypania i używania wolnych rąk do regularnej bezpośredniej manipulacji. Każde uszczypnięcie zachęcałoby do innego rodzaju ruchu ręki w celu sprawdzenia, czy system skrótów nadal będzie działał zgodnie z przeznaczeniem. Chcieliśmy stworzyć moce, które byłyby interesujące do użycia indywidualnie, ale można je również łączyć, aby tworzyć interesujące pary, wykorzystując zdolność każdej ręki do niezależnego przełączania trybów.

Ręka samolotu

W przypadku naszej pierwszej mocy użyliśmy szczypania, aby wywołać bardzo powszechną czynność: rzucanie. Szukając inspiracji w fizycznym świecie, odkryliśmy, że rzucanie papierowym samolotem było bardzo ekspresyjną czynnością o prawie identycznym ruchu podstawowym. Szczypiąc i przytrzymując, aby odrodzić nowy papierowy samolot, a następnie poruszając ręką i puszczając, mogliśmy obliczyć średnią prędkość twoich ściśniętych palców w określonej liczbie klatek przed wypuszczeniem i wprowadzić ją do samolotu jako prędkość startową.

Użycie tej pierwszej zdolności wraz z systemem skrótów ujawniło kilka konfliktów. Powszechnym sposobem trzymania dłoni podczas ściskania papierowego samolotu jest trzymanie dłoni skierowanej do góry i lekko do wewnątrz, a mały palec jest najdalej od ciebie. Spadało to na szary obszar między kątami skierowanymi na dłoń zdefiniowanymi jako „skierowane od użytkownika” i „skierowane w stronę użytkownika”. Aby uniknąć fałszywych alarmów, nieznacznie skorygowaliśmy progi, aż system nie został przypadkowo uruchomiony.

Aby odtworzyć aerodynamikę papierowego samolotu, użyliśmy dwóch różnych sił. Pierwsza dodana siła skierowana jest w górę, w stosunku do płaszczyzny, określona przez wielkość aktualnej prędkości samolotu. Oznacza to, że szybszy rzut powoduje większą siłę podnoszenia.

Druga siła jest trochę mniej realistyczna, ale pomaga w wykonywaniu bardziej płynnych rzutów. Pobiera bieżącą prędkość samolotu i dodaje moment obrotowy, aby przybliżyć jego kierunek do przodu lub dziób do tej prędkości. Oznacza to, że samolot rzucony na boki skoryguje swój kurs do przodu, aby odpowiadał kierunkowi ruchu.

Przy tych siłach aerodynamicznych nawet niewielkie zmiany kąta i kierunku wyrzutu skutkowały szeroką gamą trajektorii samolotu. Samoloty zakrzywiały się i łukowały w zaskakujący sposób, zachęcając użytkowników do wypróbowywania rzutów z góry, z dołu i pod kątem.

Podczas testów odkryliśmy, że podczas tych ekspresyjnych rzutów użytkownicy często obracali dłonie w pozy, co w niezamierzony sposób uruchamiało system skrótów. Aby rozwiązać ten problem, po prostu wyłączyliśmy możliwość otwierania systemu skrótów podczas szczypania.

Oprócz tych poprawek dotyczących konfliktów kierunku dłoni chcieliśmy również przetestować kilka rozwiązań, aby zminimalizować przypadkowe uszczypnięcia. Eksperymentowaliśmy z umieszczaniem obiektu w punkcie szczypania użytkownika, ilekroć miał on włączoną moc szczypania. Celem było zasygnalizowanie użytkownikowi, że moc szczypania jest „zawsze włączona”. W połączeniu ze świecącymi opuszkami palców i sprzężeniem zwrotnym audio napędzanym siłą szczypania wydawało się to skuteczne w zmniejszaniu prawdopodobieństwa przypadkowego uszczypnięcia.

Dodaliśmy także krótką animację skalowania samolotów w miarę ich pojawiania się. Jeśli użytkownik zwolni szczyptę, zanim samolot zostanie w pełni skalowany, samolot przeskaluje z powrotem i zniknie. Oznaczało to, że krótkie niezamierzone uszczypnięcia nie spowodowały pojawienia się niechcianych samolotów, co dodatkowo ograniczyło problem przypadkowego uszczypnięcia.

Ręka łuku

W przypadku naszej drugiej zdolności przyjrzeliśmy się ruchowi szczypania, odciągania i puszczania. Ten ruch był najbardziej znany na ekranach dotykowych jako główny mechanizm Wściekłe Ptaki a ostatnio dostosowany do trzech wymiarów w Valve Laboratorium: proca.

Wirtualne procy mają świetne poczucie fizyczności. Odciągnięcie procy i zobaczenie, jak się wydłuża, słysząc sprężyste skrzypienie, daje trzewne poczucie potencjalnej energii pocisku, satysfakcjonująco realizowanej po wystrzeleniu. Dla naszych celów, ponieważ mogliśmy uszczypnąć w dowolnym miejscu w przestrzeni i odciągnąć, zdecydowaliśmy się użyć czegoś nieco lżejszego niż proca: maleńkiego, chowanego łuku.

Ściskanie rozszerza łuk i przywiązuje cięciwę do zaciśniętych palców. Odciągnięcie od pierwotnej pozycji zaciśnięcia w dowolnym kierunku powoduje rozciągnięcie cięciwy i nacięcie strzały. Im dłuższy odcinek, tym większa prędkość startu po wypuszczeniu. Ponownie stwierdziliśmy, że użytkownicy obracali dłonie podczas używania łuku w pozy, w których kierunek ich dłoni przypadkowo uruchomiłby system skrótów. Po raz kolejny po prostu wyłączyliśmy możliwość otwierania systemu skrótów, tym razem podczas rozszerzania łuku.

Aby zminimalizować przypadkowe strzały pojawiające się w wyniku niezamierzonego uszczypnięcia, ponownie zastosowaliśmy niewielkie opóźnienie po uszczypnięciu przed wycięciem nowej strzały. Jednak zamiast opierać się na czasie, jak animacja pojawiania się samolotu, tym razem zdefiniowaliśmy minimalną odległość od pierwotnego szczypania. Po osiągnięciu pojawia się i nacina nową strzałę.

Ręka czasu

W przypadku naszej ostatniej zdolności początkowo patrzyliśmy na ruch szczypania i obracania jako środek kontrolowania czasu. Pomysł polegał na tym, aby uszczypnąć, aby odrodzić zegar, a następnie obrócić szczyptę, aby obrócić wskazówkę zegara, zmniejszając lub cofając skalę czasu. Jednak podczas testów odkryliśmy, że ten rodzaj ruchu szczypania miał w rzeczywistości tylko niewielki zakres ruchu, zanim stał się niewygodny.

Ponieważ posiadanie bardzo małego zakresu regulacji skali czasu nie było zbyt wartościowe, zdecydowaliśmy się po prostu zrobić to przełącznikiem. Aby uzyskać tę umiejętność, zastąpiliśmy jajko szczypiące zegarem, który znajduje się w punkcie szczypania użytkownika. Przy normalnej prędkości zegar tyka dość szybko, a dłuższa wskazówka kończy pełny obrót co sekundę. Po uszczypnięciu zegar zostaje spowolniony do jednej trzeciej normalnej prędkości, zegar zmienia kolor, a dłuższa wskazówka zwalnia, aby wykonać pełny obrót w ciągu jednej minuty. Ponowne ściśnięcie zegara przywraca czas do normalnej szybkości.

Ciąg dalszy na stronie 2: Mieszanie i dopasowywanie