“为什么浸入式计算如此重要？因为他们更能帮助我们像体验现实世界一般体验计算机技术。使计算技术更好的工作。AR 为体验式信息或者现实世界中存在的物理信息提供了窗口”。
增强现实（AR），作为使可交互的虚拟物体无缝叠加到现实环境中的一个领域，在移动应用程序市场中不断增长。随着能够产生更具说服力的构图的移动设备的发展，移动增强现实（MAR）的巨大潜力已经开始被探索。为了确保未来MAR系统被认可和成功，也为了填补MAR研究的空白，确定适用于MAR应用的当下UX指南至关重要。本文定义了MAR中现有的UX设计趋势，并调查了当前的MAR应用程序，从而讨论潜在的改进领域。
1.介绍
随着计算机技术的发展，功率的提高和尺寸的减小，以及硬件密集型应用迅速的成为现实，移动电话日益普及[7]。手机的发展和灵活性为移动增强现实（MAR）[7]应用程序创建了一个完美的平台，它利用增强现实作为一个独特功能，混合真实信息和数字信息来生成用户周围环境的增强复合视图。虽然MAR应用程序持续地在开发过程中整合和进步，但还有一个主要的担心是用户的观察和体验会被用户体验设计大大地限制。由于先前的许多工作仅限于AR技术研究，因此关于移动设备增强现实 UI和UX设计的研究仍未得到充分探索。为了克服MAR的局限性并解决MAR设计研究中的空白，本文研究了当前MAR在不同领域中的应用，以确定当前的用户体验设计模式。本文以AR的先前研究为起点，首先介绍用户体验设计的基本元素，例如环境设计，交互设计和视觉提示的利用。然后，在5名志愿者的帮助下，我们使用10个值得关注的移动应用在4个不同的类别中进行了一项调查，其中包括：教育，商业，娱乐和社交。最后，收集的数据用于讨论当前MAR应用程序设计的有效性并确定需要改进的地方。
2.移动增强现实应用的设计规范
“一个让人们沉浸其中的上下文。用户所在的环境即是上下文。”
2.1 环境设计
由于移动应用程序中AR所固有的基于现实的本质，开发人员和设计人员必须考虑最终用户的上下文，这具有三个基本方面：物理场景，空间和可访问性[4]。
2.1.1 物理场景
用户的物理场景对应的是他/她在使用AR应用程序时的使用情况。UX设计师必须定义用户旅程，并考虑界面如何在每种物理场景中反应。AR UX的Rob Manson [4]列出了AR使用的关键示例：公共使用场景，使用整个身体与软件进行交互；个人使用场景，在公共场所使用设备；亲密使用场景，用户是坐着的或站立的，只是有稍微的移动；还有私人使用场景，既使用可穿戴设备。考虑这些物理场景至关重要[4]，因为它可能会对应用程序功能和设计选择施加某些限制。某些应用程序可能需要在运行之前进行初始校准或设置。
2.1.2空间
考虑用户的空间涉及检查用户周围环境的照明，声音和运动[3]。在增强现实应用的所有情况下，相机需要适度的环境光才能检测到现实世界中的元素。户外阳光造成的刺眼眩光或室内阴影与强光区域之间的强烈反差可能会干扰传感器检测现实世界元素的能力，尤其是在使用平面检测时[10] [9]。同样，如果应用程序需要产生用来给用户听的可适应的音量或检测语音或其他声音输入，则环境噪声也是另一个问题[9]。开发人员需适应可能影响系统基本功能的潜在声音和光源。此外，环境设计应考虑用户的运动。在要求用户在真实环境下操作的MAR应用中，需要解决空间意识以及安全性问题。由于用户的大部分注意力都集中在MAR设备的2D平面屏幕上，因此用户可能不了解其周围环境以及潜在的障碍物或危险因素。为了确保用户安全，可以实施各种预防性警报和感官反馈。稍后在第2.3节“视觉提示”中将更详细地讨论在集成3D AR技术与2D显示器方面的问题和实用的解决方案。
2.1.3 可访问性
为了增强MAR应用程序的可用性，应允许针对用户的喜好和易用性进行灵活的调整。以下是一些需要考虑的因素：用户参与时间，单手控制应用内导航，防止意外操作的时间限制，针对盲人用户的有效音频提示和音频检测。
“交互设计定义了大体的用户体验和用户享受。交互设计的目的是通过使事物不那么讨厌来避免疏远用户。”
2.2 交互设计
有效的MAR交互设计
有效的交互设计可改善用户与系统交互的各个方面，尤其是应用程序导航。由于大多数用户交互都是在操作应用程序上，因此用户界面应易于理解和使用。一种提高可用性的常用技巧是将控制按钮放置在设备触控显示屏中经常使用以及易于触及的区域。在MAR应用程序中使用触觉反馈是另一个可用于提供有用信息并减少困惑的工具[10]。影响用户思维和体验的另一个方面是用户旅程图的设计[6]。
成功的用户旅程地图设计应有效地组织屏幕上显示的信息流，最终帮助用户尽快完成任务。高效的用户旅程地图不仅减少了用户的认知负担，而且降低了学习负担[6]。UX设计还必须符合应用程序的目的[8]。例如，激动人心的AR滤镜的使用和Snapchat中独特的共享平台的设计使得用户可以更好地进行社交互动。对于需要用户专注于相机所产的图像的应用来说，设备所带的标线或射线投射可能会有用[3]。
此外，设计人员和开发人员还可以根据相机的方向和位置来缩放或给数字元素赋予动画[10]。虚拟角色随着用户的移动做出反应，或者随着用户的接近而显示更多有关物体的信息，这都是一些接近提示[3]，它鼓励通过移动进行探索和互动。MAR最令人兴奋的因素是能够捕获和传输用户的增强视图，从而提供独特的多用户交互。
用户可以在真实环境中绘制，添加或操作从其他位置的另一个用户捕获的虚拟元素。尽管该领域的技术仍未得到充分的开发，但一些开发人员已经将这种想法概念化，例如在Holo中[10]。为了实现有效的用户交互，所使用的术语应一致且易于理解。尽管目前尚无用于MAR应用程序的标准化术语，但MAR应用程序之间术语互通性的一套基准应该被建立起来[9]。尽管传统移动应用程序中使用的一些术语也适用于MAR应用程序，但是如果未设置统一标准，与AR相关的特殊词汇可能会造成混淆。词汇的发展以及MAR中不同的标准交互手势都应被视为交互设计的一种形式，因此用户可以预想到这些术语的广泛采用[10] [9]。
“视觉提示是用来提示用户哪些UI元素是可交互的，并且告诉用户如何与之交互。”
2.3 视觉提示
为了让用户体验到AR的真正潜力，设计师必须运用视觉提示来改善虚拟对象的存在并鼓励用户探索周围环境。有多种方法可以增强对象的外观：增加对象的重量，利用深度图以及选择不同的材质。设计人员还可以考虑使用特定的照明技术或投射阴影来投影虚拟对象，以改善对象整体的深度和呈现。一个常见的照明模型是简单地将光源放置在与设备[2]平行的12点钟位置。
此外，谷歌的ARCore等AR开发平台可让设备检测不同高度的平面尺寸或重叠平面[3]，从而实现独特的体积响应设计，并使创作者能够更好地应对用户移动游戏空间的局限性。也就是尽管如此，设计人员必须意识到要应用视觉提示，以强制用户使用固定路径或限制用户的视野[10]。
虽然视觉提示在投射虚拟图像的领域中必不可少，但视觉提示还可以增强UI元素并提供更好的交互作用的线索。与当前的移动应用程序类似，UI元素（例如图标，按钮，菜单和文本框）必须适应该应用程序的用途和功能[5]。开发人员应设计UI元素以提高可发现性和用户效率。
为了使按钮和其他可交互元素更容易识别，可以添加悬停状态以突出显示感兴趣的对象[10] [3]。同样，操纵AR投影对象的UI元素应以现实反馈的形式给出主动的视觉提示。例如，在家具购物应用中，当用户拖动并放置书架时，可以强调重力的幻觉[9] [3]。视觉提示也是将UI外观与用户周围环境区分开的工具。颜色原理，版式，不透明度和阴影等原理只是实用性和可用性UI设计的一些基本考虑因素。[2] [5] [6]。
3.讨论
为了了解当前形势下移动AR应用程序的用户体验，我从零售，娱乐，生产力和社交等不同学科中选择了十个应用程序进行调查。接下来，有选择地挑选了五名参与者以了解不同的观点。参与者们来自网络，游戏，设计，神经科学和工程背景。为了对现有MAR应用程序中的UX设计进行探索，调查使用了“用户交互满意度问卷（QUIS）”，该问卷是由马里兰大学的人机交互实验室（HCIL）开发的工具[11] 。
QUIS是一种高度可靠的方法，旨在评估用户在不同人机界面上的主观满意度。图1显示了针对MAR应用程序的UX设计评估。
图1：MAR 应用程序问卷调查结果映射
以下是通过分析应用程序得到的结果：
- 80％的应用程序易于使用且非常灵活。即使这些应用程序具有良好的质量，但它们要么只是令人满意，要么不够刺激。在社交参与度方面可以进行一些潜在的改进，例如在World Brush应用程序中，用户可以创建匿名的绘画，但是缺少标记和共享功能。
- 90％的应用程序中的信息都是可读的，但无法组织和引导所呈现的信息流。例如，在《 AR Runner》中，这款游戏提供了不同的游戏模式，但是缺少有关如何选择或切换不同游戏选项的说明。只有在几次运行应用程序之后，用户才能了解流程。
- 10％的MAR应用程序仍然面临运行速度方面的一些问题，尤其是如果依赖于Internet网络时。应用程序（例如Google Translate）应提供离线帮助或使用下载的本地文件进行操作。
- 用户将30％的应用程序标记为需要更清晰的输入提示。例如，使用AR创建图表和仪表板的Graphmented，具有用于控件设置的按钮，但对于参与者而言，按钮突出显示的程度不足。
- 80％的应用程序被认为需要教程或其他说明。这表明在某些MAR应用中确实存在学习曲线。在Inkhunter中，用户可以尝试虚拟纹身，然而它只在一开始显示一组信息，而当参与者为完成当前任务苦苦挣扎时，则不显示任何其他技术支持。Inkhunter还增加了认知负担和压力，因为用一只手使用该应用程序更加困难。
具有功能用例的应用程序（例如Google Translate，Chalk和Seek）比其他业务或娱乐学科具有更高的优先级，因为它们可以提高效率。大多数应用程序都被证明是可靠的，但“ Chalk”要求访问用户的联系方式，这对某些用户造成了一些隐私问题。
最后，70％的用户认为应用程序的视觉系统需要进一步改进和更积极的使用户参与。由于缺乏对虚拟对象的重量和深度的显示，在Houzz中以及在Google Translate（界面过于保守和僵化）中，用户体验和互动受到了阻碍。
从调查收集的数据可以明显看出，MAR应用程序领域有几个方面需要改进。分析表明，超过60％的用户愿意将来继续使用这些应用程序，而50％的用户会推荐给其他人。超过60％的用户对AR体验的总体评价都高于平均水平。在应用程序具有功能用途的情况下，AR被证明是更强大的工具。当前的MAR应用程序似乎仍在使用传统的移动应用程序准则，因此在涉及AR的某些领域受到影响。本简短讨论概述了AR应用程序的潜在机会，以及如何通过不断发展的AR技术解决这些差距。
5.总结
移动增强现实技术的最新进展为新的AR应用程序创造了令人兴奋的设计空间。尽管UX社区仍在寻找方法参与对每种软件的体验进行设计探究，但我们仍缺乏有关各种设计决策如何影响AR应用程序有效性的基本知识。这项研究分析了现有的用户体验设计指南，并将它们分为环境设计，交互设计和视觉提示的特定类别。通过对UX设计的文献回顾，评估了十个MAR应用程序，以探索当前AR设计情景中的挑战和机遇。尽管我们的实验仅评估了MAR应用程序的一部分，但调查框架足以检查MAR行业的当前趋势以及如何改进这些应用程序。总体而言，增强AR应用程序的UX设计是一种共识，并通过使用这些指南来考虑设计是很重要的。
最大的误解是我们将MAR视为单个用户界面，从这个角度来看，它并没有增加我们已经拥有的功能。当标准台式机无法应对高粒度的科技时，AR就会变得强大。我们需要着眼于改善开放的，已被群众拥有和使用的技术。
参考资料
[1] Skjoldbroder. August 11, 2017. Accessed March 16, 2018.Prototypr.
[2] Wilson, Tyler. November 13, 2017. Accessed March 16, 2018. The PrincIPles of Good UX for Augmented Reality — UX Collective.
[3] Unpingco, Alesha. December 13, 2017. Accessed March 20, 2018. Best Practices for Mobile AR Design. Google.
[4] Webdesigner Depot. July 17, 2017. Accessed March 20, 2018. The Essential Guide to UX for AR.
[5] Patricia Search, 2016. Information Design Opportunities with augmented reality application
[6] Google. Accessed March 20, 2018. Principles of Mobile App Design: Engage Users and Drive Conversions.
[7] Zugara. May 02, 2016. Augmented Reality and Virtual Reality Accelerating Evolution Of User Interface Interaction.
[8] UXmatters. Accessed March 16, 2018. Inside Out: Interaction Design for Augmented Reality.
[9] Koelle, Marion, Patrick Lindemann, Tobias Stockinger, and Matthias Kranz, May 2014.Human computer Interaction with Augmented Reality.Conference paper or contribution volume
[10] Michael Haller, Mark Billinghurst, Bruce Thomas, 2018. Emerging Technologies of Augmented Reality: Interfaces and Design. IGI Global. January 01, 0001.Journal
[11] the University of Maryland. Accessed April 01, 2018. Questionnaire For User Interaction Satisfaction.
原作者：Anna Chakravorty
翻译：我求求你求求我
审核：ssu li
原文链接：https://medium.com/inborn-experience/user-experience-design-principles-for-mobile-augmented-reality-applications-8ac0e5ebcdab
