上次我们详细介绍了我们对单手快捷系统的初步探索。经过一些实验，我们最终选择了一种掌心朝上的捏合手势来打开一个四向轨道系统。今天，我们很高兴与大家分享我们设计探索的后半部分，并提供一个可下载的演示版本在Leap Motion Gallery上。

特邀作者：Barrett Fox和Martin Schubert
Barrett是Leap Motion的VR交互主管工程师。通过一系列的原型制作、工具和工作流程建设以及用户反馈循环，Barrett一直在推动计算机交互的界限。
Martin是Leap Motion的VR设计师和传道者。他创建了多种体验，如Weightless、Geometric和Mirrors，并且目前正在探索如何让虚拟世界更具有实感。
Barrett和Martin是精英Leap Motion团队的成员，以创新和吸引人的方式展示VR/AR UX的实质性工作。

我们发现这个快捷系统使用起来舒适、可靠且快速。它也具有身体化和空间感，因为系统不需要用户盯着它才能使用。接下来，是时候在真实环境中进行测试了。当我们真正想用双手做其他事情时，它能否经受住考验呢？
我们讨论了几种潜在的使用场景：

1. 直接抽象指令。在这种情况下，系统可以用于直接触发抽象指令。例如，在绘图应用程序中，任何一只手可以唤出快捷系统 – 左手撤销，右手重做，前推进行放大，后推进行缩小。
2. 直接上下文指令。如果一只手可以选择在另一只手拿着物体时要采取的动作呢？例如，用左手拿起一个物体，用右手唤出快捷系统 – 前推进行在原地复制物体，后推进行删除，左/右推进行更改物体材质。
3. 工具调整。该系统还可以用于调整当前活动工具或能力的各种参数。例如，在相同的绘图应用程序中，您的主导手可以用捏合手势在空间中绘制。同样的手可以唤出快捷系统，左/右推来减小/增大画笔大小。
4. 模式切换。最后，该系统可以用于在不同模式或工具之间切换。同样在绘图应用程序中，每只手都可以使用快捷系统来在直接操作、画笔工具、橡皮擦工具等之间切换。此外，通过使用每只手独立进行工具切换，我们可以快速选择有趣的工具组合。

在这些选项中，我们觉得模式切换会更全面地测试我们的系统。通过设计一组需要不同手部运动的模式或能力，我们可以验证快捷系统在不妨碍使用的同时仍然能够轻松快速得到访问。
模式切换和捏合交互
在考虑可能的能力切换之间，我们不断回到了基于捏合的交互。捏合，在我们上一篇博客文章中讨论过，是一种非常强大的空手交互，原因如下：

这是大多数人熟悉并可以准确执行的手势，对于新用户来说执行起来很简单。
这是一种低功耗的动作，只需要移动拇指和食指。因此，适用于高频次的交互。
对于使用者而言，它的成功非常明确，当他们的手指和拇指接触时会产生自我触觉反馈。

然而，通过捏合触发某种能力也有缺点，因为误触很常见。因此，拥有一个快速简便的系统来启用、禁用和在捏合能力之间切换非常有价值。这促使我们设计了一套捏合能力来测试我们的快捷系统。

捏合能力！
我们设计了三种捏合能力，留下一个快捷方向作为禁用所有捏合能力并使用双手进行常规直接互动的选项。操控。每个捏合手势都会对手部运动产生不同的刺激，以测试快捷系统是否仍然按预期运作。我们希望创建有趣的独立能力，同时可以将它们组合起来形成有趣的配对，充分利用各个手的独立切换模式的能力。

平面手
对于我们的第一个能力，我们使用了捏合来驱动一个非常常见的动作：投掷。在现实世界中寻找灵感，我们发现扔纸飞机是一种非常表达性的动作，几乎具有相同的基本动作。通过捏合并保持捏合状态生成新纸飞机，然后移动手部并释放，我们可以计算释放前一定帧数内被捏合手指的平均速度，并将其作为发射速度输入到纸飞机中。

使用这个第一个能力与快捷系统一起时，揭示了一些冲突。在捏合纸飞机时，常见的手势是手掌朝上稍微内倾，小指离你最远。这处于“远离用户”和“朝向用户”所定义的手掌朝向角度的灰色区域之间。为了避免误触发，我们略微调整了阈值，直到系统不会意外触发。

为了重现纸飞机的空气动力学，我们使用了两种不同的力。第一个增加的力是相对于飞机的向上力，由飞机当前速度的大小决定。这意味着较快的扔会产生更强的升力。
另一种力不太真实，但可以使投掷更加流畅。它获取飞机的当前速度，并添加力矩将其前进方向或鼻子与速度保持一致。这意味着向侧方扔的纸飞机会通过校正前进方向来与它的运动方向匹配。
在这些空气动力学力作用下，投掷角度和方向的微小变化会产生多样的飞机轨迹。纸飞机会呈现出意想不到的曲线和弧线，鼓励用户尝试过顶、过底和侧角度的扔。

在测试中，我们发现在这些表达式扔的过程中，用户经常将手掌旋转到无意中触发快捷系统的姿势。为了解决这个问题，我们简单地禁止了在捏合过程中打开快捷系统的能力。
除了解决手掌方向冲突的问题外，我们还想测试一些减少意外捏合的解决方案。我们尝试在用户启用捏合能力时，在捏合点放置一个物体。目的是向用户传达捏合能力“一直处于开启状态”的信息。当与发光的指尖和受捏合力驱动的音频反馈相结合时，这似乎成功地减少了意外捏合的可能性。

我们还为飞机添加了一个短暂的缩放动画，当它们生成时。如果用户在飞机完全缩放之前松开捏合，飞机会重新缩小并消失。这意味着短暂的意外捏合不会生成不需要的飞机，进一步减少了意外捏合的问题。
弓手

对于我们的第二个能力，我们观察了捏合、拉后和释放的动作。这个动作最著名的应用是作为触屏上的核心机制，最先在《愤怒的小鸟》这个游戏中被使用，最近在Valve公司的《实验室：弹弓》中以三维形式进行了改编。

虚拟弹弓具有很强的物理感。拉动弹弓并看到它的长度增加，同时听到橡皮紧缩的声音，给人一种弹射物的潜在能量的直观感受，当发射时这种感觉得到了满足。由于我们可以在空间中的任意位置捏合并拉动，我们决定使用比弹弓更轻量的东西：一个小型可收缩的弓。

捏合会扩大弓并将弓弦附着到您的捏合手指上。从初始捏合位置朝任意方向拉动会拉伸弓弦并装上箭。拉伸的距离越长，发射速度越大。再次发现用户在使用弓箭时会旋转手部，手掌方向意外触发快捷方式系统。我们再次禁用了展开的弓箭时打开快捷方式系统的功能。

为了减少无意间触发箭矢生成的意外捏合，我们再次在捏合后引入了一段轻微的延迟，然后再装载新的箭矢。但是，与生成飞机的动画不同，这次我们定义了一个与原始捏合距离相对的最小距离。一旦达到这个距离，就会生成并装载新的箭矢。

时间之手
对于我们的最后一个能力，我们最初将捏合和旋转作为控制时间的手段。我们的想法是捏合产生一个时钟，然后通过旋转捏合来调整时钟指针，实现时间缩放。然而，在测试中，我们发现这种捏合旋转实际上只有很小的运动范围，超出范围后会感到不舒服。

由于在具有非常小的时间缩放范围时并没有太多的价值，我们决定将其简化为一个切换开关。在这个能力中，我们用一个时钟替换了捏合的“蛋”，时钟位于用户的捏合点。在正常速度下，时钟会快速地走动，较长的指针每秒完成一次完整的旋转。捏合时，时钟时间放慢到正常速度的三分之一，时钟改变颜色，而较长的指针则减缓到一分钟完成一次完整旋转。再次捏合时，时间恢复到正常速度。

第2页继续：混搭与配对

混搭与配对
由于每只手可以独立改变模式，快速混搭和配对手部能力可以创造出有趣的组合。

双飞机之手
将飞机能力应用于两只手，可以快速创建新的飞机，使它们以有趣的重叠弧线和曲线飞行。

自由之手与时间之手
您可以使用一只手减缓时间，同时使用另一只自由之手轻轻点击或抓取飞机。

弓箭之手与时间之手
一只手减缓时间和飞机飞行速度，而另一只手使用弓箭将它们射落。

双时间之手
使用两只手的时间能力可以叠加其效果，将时间减慢到正常速度的九分之一。

双弓箭之手
最初，将弓箭能力应用于两只手可以使用两个单独的捏合弓箭。这很有趣，但我们认为我们可以做得更好。双手弓箭在VR游戏中非常常见，充分利用了六自由度输入的物理运动。因此，当两只手都启用了弓箭能力时，左手捏合会展开一个更大且略微偏移的弓箭，而右手捏合会生成并装载火焰箭！同时按下两个捏合点可以有两个枢轴点瞄准箭矢，大大提高了控制和精准度。

在使用双手弓箭时，最初要求用户在右手靠近弦的位置捏合以装填新的火焰箭，然后拉开并释放来发射它。然而，我们发现让用户在任何地方捏合以装填新的箭矢（虽然不太真实），可以减少手臂疲劳。这还使他们可以通过迅速点击食指和拇指，以极高的速率射击带火焰的箭矢。有趣的是，一些用户报告称他们能够比点击鼠标或按物理按钮更快地完成这个动作。

第3页继续：用户体验的改进

用户体验的改进
在测试捏合能力和所有快捷方式系统时，我们很快注意到许多用户在刚开始时遇到了一些问题。首先，如果系统和所有能力都在用户戴上头盔时启用，他们会因为简单地移动手部而被所有声音和动画所压倒。

为了帮助用户适应系统，我们添加了一个小的引导过程，用户将他们的手（带有空的PowerCube支架）放在一个讲台上的手印处。这样他们就可以获取PowerCube了。然后，从未激活的自由之手模式开始，他们翻转手掌并捏合。PowerCube。最初，它们只能切换到“平面手”模式。成功切换并使用“平面手”后，可选择“弓手”选项，然后是“时间手”选项。

另一个问题是我们之前预测到的 – 用户会试图用另一只手点击、推动或抓住手背上的PowerCube。尽管我们尝试了多种方法来限制使用其他手与PowerCube的互动，许多用户仍然试图与之互动。
与其对抗这种行为，我们决定接受并利用它来增加一个新功能。我们添加了通过另一只手点击PowerCube来完全禁用它的能力。这将关闭整个快捷方式系统以及任何捏取的能力，使手部完全自由活动。再次点击PowerCube会重新激活系统，并将手部重置为上次启用的模式。

三种能力和使用快捷系统在一起的实践经验是关于投掷纸飞机并用小箭击中它们，将它们转变为五彩斑斓的群体。用普通箭矢击中白色飞机会将其转变为明亮的彩带尾随版本，并将其送入属于它自己的群体。

用明亮箭矢击中白色飞机会点燃它，将其烧毁。

然而，用明亮箭矢击中转变成五彩斑斓的飞机会让它燃烧，同时显示与飞机特定颜色相符的火焰，在短时间内发出亮光。

如果您有一个安装在HTC Vive或Oculus Rift上的Leap Motion控制器，您可以下载可执行文件并自己尝试。我们非常有兴趣听听您对Shortcuts系统实践中的反馈，尤其是使用几分钟后的感受。

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