使用Leap Motion等无需控制器的手部跟踪输入具有直观的吸引力；当你看到你的虚拟手和手指像真实的手和手指一样移动，而无需拿起和学习使用控制器时，没有比这更好的了。但是，以这种方式伸手触摸和互动可能会让人感到不适，因为虚拟世界中没有物理反馈。当你的反馈期望没有得到满足时，如何与这个新的非物理世界进行最佳互动可能并不清楚。在一系列实验中，Leap Motion一直在探索如何运用视觉设计，使无控制器手部输入更直观和沉浸式。Leap Motion的Barrett Fox和Martin Schubert解释道：
Barrett Fox是Leap Motion的VR互动主工程师。通过原型制作、工具和工作流程的混合以及用户反馈循环，Barrett一直在推动、挑战和扩展计算机交互的边界。
Martin Schubert是Leap Motion的VR设计师和传道者。他创建了多个体验，如Weightless、Geometric和Mirrors，目前正在探索如何使虚拟环境更具有触感。
Barrett和Martin是Leap Motion精英团队的一员，以创新和引人入胜的方式呈现VR/AR用户体验方面的实质性工作。

在虚拟现实中探索手部与物体的边界
当你伸手抓住虚拟物体或表面时，现实世界中的手无法感受到任何阻碍。要使虚拟现实中的物理互动感觉引人入胜和自然，我们必须对数字物体的行为做出一些基本的假设调整。一般情况下，通过让虚拟手穿透物体表面的几何形状来处理，从而产生视觉裁剪效果。但是，我们如何将这些互动提升到更高的水平呢？
通过Leap Motion的互动冲刺，我们的团队旨在找出开发者和用户经常遇到的互动领域，并提出具体的设计挑战。在原型设计可能解决方案后，我们分享自己的结果，以帮助开发者解决项目中类似的挑战。

在我们最新的冲刺中，我们提出了一个问题：虚拟表面的穿透能否更具连贯性并营造出更强的存在感？为了回答这个问题，我们尝试了三种处理手部与物体边界的方法。
实验一：任何网格穿透的交集和深度高亮
图像由Leap Motion提供
在我们的第一个实验中，我们提出当手部与其他网格交叉时，应该在视觉上予以确认。被遮挡的手部的浅部分仍然可见，但颜色会发生变化并逐渐变透明。

这种实现在各个方面都感觉非常好。当光晕强度和深度降至最低水平时，它似乎是一种可以普遍适用于应用程序的效果，而不会过于压倒性。
实验二：与交互对象和UI元素的接近程度的指尖渐变

在我们的第二个实验中，我们决定使指尖的颜色根据其距离交互对象表面的接近程度而改变。这可能会使我们更容易判断指尖与表面之间的距离，从而减少我们穿透表面的可能性。此外，如果我们穿透了网格，交叉裁剪将显得不那么突兀，因为指尖和表面将具有相同的颜色。

这个实验确实帮助我们更准确地判断指尖和可交互表面之间的距离。此外，它也更容易知道我们最接近触摸的对象是哪个。将其与实验一的效果相结合，使交互的阶段（接近、接触和抓取与交叉）更加清晰明了。
实验三：不可预测抓取的反应性功能
图像由Leap Motion提供
如何抓取虚拟对象？你可以握拳、捏取或扣住物体。我们以前已经尝试过功能性设计——类似手柄或手握物——希望这些能帮助用户指导如何握取它们。

在《Weightless：训练室》中，投射物有凹槽，能够提供更加视觉一致的握取感。这也使得用户更容易可靠地释放物体进行投掷。

虽然这帮助许多人重新发现了如何在虚拟现实中使用他们的手，但一些用户仍然忽略了这些可用性，将手指穿过网格。所以我们想——如果我们不是建模静态可用性，而是创建动态可用性，会怎么样？这些动态可用性可以出现在用户选择握取物体的任何地方和方式。

对于每根手指（拇指需要两个），我们进行三次光线投射，检查是否在球体上有碰撞。

咻！凹槽会跟随手指的交点而移动。

在这个概念的变种中，我们尝试了添加指尖渐变色。这次，渐变色不再由接近物体驱动，而是由手指在物体内的深度驱动。

推动这个概念的反应性可用性的进一步发展，我们想，如果不是让物体在手指渗透时变形，而是让物体预见到你的手，并在你触摸表面之前刻出指纹凹槽，会怎样？

基本上，我们想创建虚拟的ACME穴。为了实现这个目标，我们增加了指尖光线投射的长度，以便在手指与表面接触之前就能检测到碰撞。使用两个不同的网格和渲染规则，我们创造了一个可移动的ACME风格凹槽的幻觉。

这些效果使得握取物体感觉更加连贯，就像我们的手指被邀请与网格相交一样。显然，这种方法需要更复杂的系统来处理除了球体以外的物体，还需要处理不是手指的部分和当手指彼此非常接近时的ACME穴的组合。然而，反应性可用性的概念对于解决难以预料的握取问题具有潜力。

以手为中心的虚拟现实设计是一个庞大的可能空间——从真正的三维用户界面到虚拟物体操纵再到移动方式等等。作为创作者，我们都有机会将熟悉的物理隐喻的最佳部分与数字世界所提供的无限潜力相结合。下一次，我们将通过魔法般地远距离召唤物体的能力，真正扭曲物理定律！