黃盟++文福安

摘要：全景虛擬校園的研究主要集中在關(guān)鍵技術(shù)方面，對于設(shè)計理論的應用較為缺乏，往往使得系統(tǒng)吸引力不足。為改善上述情況，本研究將情感化設(shè)計理念應用于全景虛擬校園的設(shè)計中，提出了傳統(tǒng)設(shè)備下全景虛擬校園的情感化設(shè)計層次模型，并對全景虛擬校園本能層感官設(shè)計、行為層功能設(shè)計和反思層指導設(shè)計的內(nèi)容和原則進行了詳盡描述。本文對相關(guān)的虛擬校園的設(shè)計提供了依據(jù)和指導。

關(guān)鍵詞：虛擬校園；全景；情感化設(shè)計；場景

中圖分類號：G43

文獻標識碼：A

DOI： 10.3969/j.issn.1003-6970.2016.01.001

0 引言

近年來，教育信息化的程度不斷提高，高校在數(shù)字校園的建設(shè)上已形成你追我趕的良好發(fā)展態(tài)勢。隨著計算機軟硬件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)方面的應用為實現(xiàn)數(shù)字化校園提供了更多可能，虛擬校園便是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在校園數(shù)字化方面的具體應用。虛擬校園是指在計算機環(huán)境中再現(xiàn)真實校園景觀，用戶可以進入虛擬的校園中進行一定自由度地游覽，進行一定的人機交互。全景虛擬校園是基于全景技術(shù)形成的可交互式漫游虛擬校園系統(tǒng)，其對校容校貌的展示、擴大宣傳、招生等具有非常重要的作用。老師、學生、家長等僅需通過電腦和網(wǎng)絡(luò)，就能身臨其境的感受優(yōu)美的校園風光，良好的教學環(huán)境。

近年來，全景虛擬校園的研究集中在技術(shù)方面，對設(shè)計理論的應用較為欠缺，往往造成技術(shù)和設(shè)計脫節(jié)。隨著情感因素在設(shè)計中越來越受到重視，本文應用情感化設(shè)計理論對全景虛擬校園進行設(shè)計分析，力求通過情感化設(shè)計理論的指導讓全景虛擬校園兼具功能與體驗。

1 情感化設(shè)計概述

美國認知心理學家Norman于2002年提出了產(chǎn)品“情感化”設(shè)計的三個層次，即本能層、行為層和反思層。

在本能水平上，物理特征一視覺、觸覺和聽覺一處于支配地位。本能層的設(shè)計目的是為用戶帶來本能上最初的、直接的和迅速的反應，即在用戶還來不及深入思考時的即刻的印象和情感。優(yōu)秀行為水平設(shè)計有四個方面：功能、易懂性、可用性和物理感覺。行為層的設(shè)計應能夠讓用戶快速認知系統(tǒng)功能，自如完成特定任務，并獲得及時反饋。反思層為最高層次的設(shè)計，它注重的是信息、文化以及產(chǎn)品或者產(chǎn)品效用的意義。反思層的設(shè)計與本能層和行為層的設(shè)計是相互關(guān)聯(lián)，互相影響的，例如，視覺上各類界面元素風格和配色的統(tǒng)一讓用戶反思他們之間的關(guān)聯(lián)，從而對系統(tǒng)產(chǎn)生一個整體的印象。

2 全景虛擬校園情感化設(shè)計

2.1 全景虛擬校園情感化設(shè)計層次模型

本能層對全景虛擬校園的設(shè)計指導在于視覺、聽覺和觸覺等感官通道的設(shè)計上?；谑髽随I盤的傳統(tǒng)設(shè)備無法為用戶帶來真實的物理觸覺反饋，主要是通過視覺和聽覺兩個感官通道為用戶帶來本能的刺激。全景虛擬校園的本能層設(shè)計同樣也存在視聽覺兩個方面，目的是吸引用戶注意力，產(chǎn)生良好的第一印象，刺激用戶進一步使用系統(tǒng)。行為層對全景虛擬校園設(shè)計的指導在于功能的設(shè)計。設(shè)計關(guān)注操作的便捷性、交互性和友好性。便捷性是指操作符合用戶的習慣和心理模型，交互性是指操作過程中用戶的參與和控制程度，友好性往往表現(xiàn)在操作的反饋和提示上。反思層對全景虛擬校園感官和功能的設(shè)計起著關(guān)鍵的指導作用，可以讓用戶產(chǎn)生回想記憶、關(guān)聯(lián)推理、重新評估、整體欣賞和帶入對比等反思和感悟。

總結(jié)情感化設(shè)計對全景虛擬校園設(shè)計的指導，得出如下圖1所示的全景虛擬校園情感化設(shè)計層次模型。模型描述了情感化設(shè)計理論應用于全景虛擬校園設(shè)計的三個方面，即本能層設(shè)計、行為層設(shè)計和反思層設(shè)計。本能層指導全景虛擬校園的視聽覺感官設(shè)計，行為層指導全景虛擬校園的功能設(shè)計，反思層指導全景虛擬校園感官和功能的設(shè)計。模型從下到上的設(shè)計由具體不斷上升到抽象。

2.2 全景虛擬校園情感化層次設(shè)計分析

經(jīng)總結(jié)，將全景虛擬校園的設(shè)計要素分為場景本身和場景中的元素，場景本身是指以全景技術(shù)為基礎(chǔ)形成的可以單視點漫游的三維場景；場景中的元素一方面包括例如圖標、導航、對話框以及文字、圖片、動畫、視頻、音頻和對象全景等二維界面元素；另一方面包括三維建模生成的虛擬模型元素。

2.2.1 全景虛擬校園本能層感官設(shè)計

全景虛擬校園本能層感官設(shè)計的核心為視覺信息和聽覺信息，其帶給用戶的第一反應很大程度上決定了用戶繼續(xù)瀏覽和探索全景虛擬校園的興趣。全景虛擬校園的感官設(shè)計是基于設(shè)計要素展開的，具體設(shè)計如下圖2所示。

（1）全景虛擬校園場景本身感官設(shè)計

全景場景是用戶直接觀察到的視覺信息，其視覺效果主要包括風格和色彩兩方面。除技術(shù)的影響外，全景場景設(shè)計與校園中建筑物、環(huán)境、其他物品以及全景拍攝的季節(jié)、天氣和時刻等因素相關(guān)。校園本身充斥著不同風格的建筑、人群和環(huán)境，傳達著不同的氛圍、文化和內(nèi)涵。季節(jié)是奠定整個場景風格和色彩的關(guān)鍵，例如春天的綠和秋季的黃就是季節(jié)呈現(xiàn)的場景色彩，他們的生機盎然和清冷雅致就是季節(jié)呈現(xiàn)的場景風格。天氣會影響全景虛擬校園的視覺表現(xiàn)和聽覺表現(xiàn)，例如晴天云白天藍的視覺表現(xiàn)和雨水滴落在石階上的滴答聲效。同樣，拍攝時刻也會產(chǎn)生色彩和風格方面的影響。全景虛擬場景本身的聽覺設(shè)計一般以設(shè)計音樂為主，例如場景的背景音樂，場景介紹等。而自然音樂主要指場景中動態(tài)視覺效果所產(chǎn)生的聲音，例如動畫表現(xiàn)呼嘯的風時搭配聲音效果。因此，場景的自然音樂需輔助和配合場景元素一起設(shè)計。

（2）全景虛擬校園場景元素感官設(shè)計

二維界面元素視覺設(shè)計的維度包括色彩、風格、樣式、布局排列等；三維模型視覺設(shè)計除上述設(shè)計維度外還有特有處理手法，例如利用粒子系統(tǒng)實現(xiàn)虛捌場景的雨、雪、霧效果等，使得設(shè)計更加真實和形象。場景元素視覺元素的作用有兩方面，一是完成特定的功能，例如導航的引導功能，圖標熱點的跳轉(zhuǎn)功能等；二是充當場景環(huán)境要素，例如飛翔的鳥兒、擺動的柳枝，可以使全景場景變得更加生動、自然、真實和沉浸。場景元素聽覺元素主要為自然音樂，例如關(guān)門的自然聲效、流動的水聲等，也包括設(shè)計音樂，例如學習內(nèi)容講解音頻等。

2.2.2 全景虛擬校園行為層功能設(shè)計

（l）全景虛擬校園行為層用戶分析

優(yōu)秀的行為水平的設(shè)計應該是以人為中心的，把重點放在理解和滿足真實使用產(chǎn)品的人的需要上。本文對大學校園的全景虛擬校園相關(guān)文獻進行了調(diào)研，主要用戶為學生、家長和教師。用戶的關(guān)注點涉及校園風景、生活與娛樂、學院與專業(yè)、教學與學習、健康保障、入學流程、學校競爭力、就業(yè)情況以及校園管理等方面，根據(jù)這些關(guān)注點可將場景分為生活休閑場所、教學與學習場所以及其他場所三種類型，其中包括的細分場景如圖3所示。

（2）景虛擬校園行為層功能設(shè)計

基于上述（圖3）分析以及對基礎(chǔ)功能的分析與設(shè)計，現(xiàn)對全景虛擬校園詳細功能及其操作和反饋描述如下：

1.校園風景欣賞和校園信息瀏覽。校園風景欣賞依賴于場景漫游和跳轉(zhuǎn)，場景是單視點漫游方式，可以通過鼠標拖動場景任意點進行上下左右旋轉(zhuǎn)來瀏覽場景任意角度的風景；同時還可以通過鼠標滾輪控制放大縮小視角，以觀看場景細節(jié)；還允許通過鍵盤進行控制視角的變換，例如上下左右鍵。常見反饋為鼠標指針形狀改變。場景間的跳轉(zhuǎn)可以通過場景中特定點的熱點完成，常見的操作方式為點擊場景中或地圖導航中的圖標熱點。鼠標移上有信息提示，跳轉(zhuǎn)時設(shè)計加載動畫，并通過百分數(shù)顯示加載進度。校園信息瀏覽是在場景漫游和跳轉(zhuǎn)中通過交互式操作查看多種信息實現(xiàn)的，例如鼠標單擊打開視頻或移上圖標查看詳情等。

2.場景交流與學習。包括室外活動課程和室內(nèi)教學課程，例如操場等室外場景，學習體育技能課程；教學樓內(nèi)的教室室內(nèi)場景，學習文化課程等?？梢酝ㄟ^多媒體技術(shù)將課程內(nèi)容組織成多種媒體結(jié)合的學習資源；或者借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，制作虛擬的模型或動畫，用可視化手段把知識點生動形象的表述出來。通過點擊、拖動、雙擊、滾動滾輪等操作進行信息的獲取、資料的查看和交流意見，完成學習體驗。

3.場景引導。不熟悉校園的用戶可以利用場景的地圖導航功能，確定當前位置，不至于迷失。入學新生可以在陌生的校園環(huán)境中快速定位地理位置，并獲取前往入學手續(xù)辦理地點的全景指引與入學相關(guān)的溫馨提示。

2.2.3 全景虛擬校園反思層指導設(shè)計

（1）全景虛擬校園反思層對感官設(shè)計的指導

感官刺激引起的本能反應的好壞是最初的、暫時的和表面的，但用戶的文化、經(jīng)歷和經(jīng)驗等的作用可能令本能上獲得的散亂信息形成統(tǒng)一的聯(lián)系，例如用戶對全景虛擬校園整體印象的形成。經(jīng)總結(jié)，反思層指導全景虛擬校園感官設(shè)計的原則主要在以下兩個方面：

1.場景本身感官設(shè)計指導

全景場景在拍攝之前應該根據(jù)用戶特點以及校園文化、歷史和環(huán)境等的因素確定風格和基調(diào)。應還原最高真實度的場景，注重拍攝技巧，選擇合適的季節(jié)、天氣和時刻等進行拍攝。意在用真實性和沉浸性引導用戶將注意力集中到場景內(nèi)容中，觸景生情并對場景形成整體的評價和印象。

2.場景元素感官設(shè)計指導

場景中對象的設(shè)計色彩、風格樣式應與全景場景的色彩和風格相一致，例如根據(jù)場景匹配合適風格、色彩的圖標。意在讓用戶對不同元素形成統(tǒng)一的印象和聯(lián)系。導航、圖標和信息布局合理、排列整齊；這是界面設(shè)計的原則，能夠讓用戶在熟悉的界面設(shè)計規(guī)范下快速認知系統(tǒng)。

（2）全景虛擬校園反思層對功能設(shè)計的指導

反思層對功能設(shè)計的指導一方面在于場景中信息的呈現(xiàn)；另一方面在于功能的操作和反饋，下面就部分場景類型介紹其對場景中信息呈現(xiàn)設(shè)計的指導，通過舉例介紹其對功能的操作和反饋的指導。

1.場景中信息的呈現(xiàn)

校園生活的場景涉及飲食、出行、住宿、娛樂活動和健康保障等多方面，應注重多種媒體信息多樣化呈現(xiàn)對用戶的意義和影響。例如，在食堂內(nèi)部全景場景中，可以用文字、圖片等展示菜品相關(guān)信息信息，以動畫、視頻等介紹食堂意見欄的中學生與食堂人員的互動，引起用戶的共鳴和想象。校園教學與管理的場景涉及學校教學樓、實驗樓和管理樓等，包括對學院組織、專業(yè)詳情、學習安排等的特色介紹。引起用戶對學院、專業(yè)和學科課程等的重新認知和評價。學校就業(yè)相關(guān)場景應涉及學校就業(yè)率、就業(yè)去向和職業(yè)發(fā)展等方面，并增加激勵機制，例如優(yōu)秀畢業(yè)生或校友等的寄語和建議等等。讓用戶重新思考和規(guī)劃未來發(fā)展的方向。學校歷史和文化相關(guān)場景應涉及校園歷史、演變、發(fā)展、文化和內(nèi)涵等方面，例如校史、?；?、校訓等的揭示。使得用戶通過學校前后的發(fā)展變化和校園文化的相得益彰對學校的認識上升到整體層面。

2.功能的操作和反饋

傳統(tǒng)計算機、鼠標和鍵盤的設(shè)備下的操作主要有鼠標單擊、雙擊、移上、拖動，滾輪滾動和文字輸入等。功能的操作設(shè)計應符合用戶的操作習慣和心理模型，還應與用戶要完成的任務相匹配。操作應給與及時的反饋，常見的反饋包括界面元素樣式變化（例如加陰影、縮放、加光效等）、文字提示、縮略圖提示、動畫演示、音效播放、鼠標指針變化等。反饋不宜過多、強加或全無，應與操作方式相符，并且應與被操作對象距離較近。例如在場景地圖導航中標注出當前用戶所在場景和面向方向，當鼠標移上標注時有文字提示或樣式變化等。目的是讓用戶認知當前所在位置和了解整個場景結(jié)構(gòu)，以重新定位和選擇瀏覽路徑。

3 結(jié)束語

全景虛擬校園有助于宣傳學校形象，指導學生入學，為學生和家長擇校提供全面的信息以及為教師和學生提供一個交流、教學和學習的平臺。在這個注重情感需求的時代，全景虛擬校園的設(shè)計也應該以此為目標，為用戶帶來更深層次的意義和收獲。本文利用情感化設(shè)計理論的分層次論述了詳細的設(shè)計內(nèi)容并提出了部分設(shè)計原則，對今后的全景虛擬校園設(shè)計提供了依據(jù)。在未來技術(shù)發(fā)展更加完善時，更多設(shè)計理論的應用將會使全景虛擬校園的設(shè)計越來越完善，在實現(xiàn)校園數(shù)字化的進程中發(fā)揮重要的作用。