VR软件给开发者带来了许多新的挑战。在这些挑战中，丰富的交互是VR软件设计师在创建游戏或普通应用程序时需要考虑的所有新元素的核心。

贡献文章：Enrique Tromp
Enrique是VRMADA的联合创始人兼首席技术官，该公司为全球提供企业级VR解决方案。他对计算机图形和数字艺术充满热情，他的职业生涯几乎涵盖了模拟、视频游戏和实时交互体验领域的近20年。如今，他喜欢承担具有挑战性的VR项目，并创建逼真的交互。您可以在Twitter上关注他的最新作品@entromp。

毫不奇怪，所有热卖的VR游戏都有一个共同点：它们的交互非常精细和有趣。像《Job Simulator》（2016）这样的游戏开创了现代VR互动的道路，而《Beat Saber》（2019）向我们展示了在这个媒介中，简单但引人入胜的互动也可以超越大型制作工作室。

尽管我的背景包括游戏开发，但我在大部分职业生涯中都在开发培训模拟器。目前，我正在为培训而发展的企业VR市场工作，而在这里，逼真的互动至关重要。

无论是为游戏还是为培训开发特定的交互，我总是努力实现三个目标：创造一个真正愉快的体验，预料各种交互“误用”，并将其打磨得尽善尽美。

高质量的VR交互对于有效的培训至关重要，因为它们更具吸引力和真实性，发展了新的神经通路，使人们能够学习和执行新任务。它们的作用方式与优秀的教授使课程更有趣、更能吸引人，有助于新知识的吸收是一样的。糟糕的交互将导致沮丧，并降低培训效果。

在开发VR交互时的主要挑战是这个媒介本质上为用户提供了多大的自由。在传统的视频游戏中，我们使用动作按钮与世界进行交互。对象和上下文决定将发生什么。在VR中，我们使用自然的手势；我们像在现实生活中一样拿起东西，操作复杂的工具，可以抛掷物体等，都是使用我们自己的手。

这是我们设计和实现交互方式的一个巨大范式转变，并提出了一个巨大的挑战，因为用户本质上是好奇的，他们喜欢自由-尤其是在VR中。一些人会遵循应用程序的“预期”行为，但其他人会被好奇心引导，不可避免地测试他们面前世界的限制。通过预料他们与物体互动的创造性方式，使用户感到惊喜，可以使体验更加愉快，并增加在一个有机的世界而不是一个脚本体验中的感觉。

在本文中，我将展示一些我开发的互动，并提供一些对每个设计方法的思考。

实验室元素

我将从一个科幻实验室开始，它是我们内部开发用于创建和测试新的交互机制的沙盒的一部分。

左侧的灯具有3个手柄，可以用一只手或两只手同时抓取，从内部或外部。它通过一个机械IK驱动的臂从天花板上悬挂在世界中，限制了它的活动范围为一个球体，并提供了任意位置放置的上下文。

在我们所做的所有更改中，添加触觉反馈并使灯光的移动更加平滑对用户体验的影响最大。平滑滤波器传达了机械阻力的感觉（即不容易轻松移动它），添加触觉反馈则将这种感觉放大了十倍。当您移动灯光时，看到机械臂跟随灯光，并在您释放后保持微微摇摆，这也非常令人满意。这些都是我们添加的小细节，没有任何其他原因，仅仅是为了让用户感到满足和参与。

激光有一个不同的IK设置。我们尝试进行实验的其中一项是使用橡胶关节将头部与手臂连接起来，使其具有两个自由度的旋转。我们从游戏《Lone Echo》中的阿凡达手腕中得到了灵感，认为这是一种很酷的建模球关节的方式。
激光束的工作方式是从尖端发射一个射线，并创建一个模拟烧伤的多边形带，如果表面经过足够长时间的暴露，会使表面烧伤。烟雾粒子也有助于增加一些细节。
实验室电池

这段视频展示了在同样的科幻环境中更换电池。主要目的是研究具有不同约束条件的物体，需要正确操控才能完成任务。
第一步是打开门，而物体只能围绕其轴旋转。物体与世界锚定在一起在抓取动作上产生了非常重要的结果：物体不会捕捉到手，而是手会捕捉到手柄。
第二步稍微复杂一些，因为它涉及使用双手解锁固定电池的机制。如果在解锁之前尝试拔出电池，手会保持握持状态，或者如果拉得太远，手会回到原位。
一旦锁打开，电池就可以被取出，它要通过限制位置来实现，只能沿着管道滑动直到脱离。
钻孔器

在虚拟现实中重新创建钻孔器的挑战是确定开始钻孔过程所需的条件。毕竟，在现实生活中没有任何物理阻力会阻止人们在虚拟现实中将手伸进墙里。
在这个例子中，所需的条件是：

钻头必须能够穿透所压在其上的物料
钻头需要以正确的角度对准表面
当用户按下扳机时，钻头需要慢慢推向表面

如果用户在钻孔过程中试图以除了拉出之外的任何方式拉动工具，钻头将保持在原地，如果手离它太远，手会返回原位。
微妙的触觉在互动中扮演了重要的角色，使得钻头旋转或介质的物理阻力更加逼真。
继续阅读第2页：电缆和绳索与轮胎 »

电缆

这是一个让用户在虚拟数据中心操作网络设备的培训和评估应用程序。一个非常有趣的特点是，所有元素都与实际运行在云中的Cisco设备实时同步，构建了虚拟世界和现实生活之间的桥梁。
最具挑战性的部分是确定电缆的正确性。为了创建每根电缆，我们使用了一个带有22个刚体的蒙皮网格，并用连接原始关节将它们链接在一起。基于物理驱动的物体总是潜在的错误来源，这使我花了很多时间确保电缆不仅感觉逼真，而且对滥用有良好的响应。
由于有许多互动元素如此靠近彼此，细调许多其他细节非常重要，例如视觉提示、触觉反馈和平滑的抓取/释放过渡。所有这些功能的协同作用可以将复杂的互动转化为自然的体验。
绳索与轮胎

这个互动展示了一个培训任务的一部分，需要用户扫描不同的元素以寻找走私物品。
绳索物理学在实现中可能很棘手，如果给用户自由摇摆它们，那就更加难了。视频中的绳索是使用大约20个骨骼建模的，每个骨骼都可以被单独抓住。通过在抓取时缩放骨骼来模拟通过手的狭窄部分，使得网格在该点处收缩。对于这样一个简单的操作，它提供了显著的视觉效果。
最后的轮胎使得绳索在移动时变得困难，增加了感知重量的效果。为了模拟触觉反馈，我使用轮胎本身的运动发送信号，这些信号是与物体移动的相对速度成正比的方法尤其在物体回旋时效果非常好。

正如您所见，开发虚拟现实互动是一项复杂而具有挑战性的任务，但对开发者和用户来说都是非常有价值的。引人注目的虚拟现实互动通常是通过多次不同的迭代开发直到结果感觉自然且令人满意。

感谢您一直陪伴在我身边。我受到了许多有才华的虚拟现实开发者的启发；如果这些示例能够激励其他同行开发者，我将感到非常荣幸。