概要
用户经验设计专家们已经发明、使用了很多设计用户界面的工具和流程，但是在新时代下出现的交互界面特征和以往大不相同，导致之前的体验已经不够指引如今的用户界面设计去更好发展，移动端增强现实设计所遇到的问题尤为明显。在用户的相机中加入3D图像识别和交互的技术，让设计有了更多挑战。
本文描述了现有 以用户为中心的设计方法论 应用在移动端AR设计上的缺陷。我们立足于设计3D、与现实无缝衔接的视觉体验的挑战上。
最后，我们的研究会针对研究过程、设计过程、快速塑造原型和移动端用户AR体验设计测试等流程提出新的工具和方法论， 希望帮助设计师们迎接独特的挑战，理解这种新的交互形式和特征。
关键词
1. 用户体验
2. 以用户为中心的设计
3. 以人为中心的设计
4. 移动端增强现实
5. 快速原型设计
6. 纸质原型
7. 用户测试
1
简介
典型的设计流程介绍会着重聚焦于以用户、人为中心的设计，这已经变成了行业标准。而以用户为中心的设计，包含着许多用户调研、交互设计、快速原型设计和用户测试方法。
本文中，我们会展示、延伸现有工具和方法论，让其更好地适应移动端AR设计。
我们不会着重立足于AR技术，相反，我们会给即将学习技术、或者是对技术完全不了解的用户提供一个良好的使用体验，让工具的开发者能够瞄准AR用户体验设计进行工作。
1.1
移动端增强现实的定义
出于本文的目的，我们首先对增强现实进行了定义：
（1）连接现实和虚拟世界（2）能够在真实世界中可交互（3）以3D形式呈现
在移动端AR中，“真实”是手机相机所照摄的场景，“虚拟”是覆盖在真实场景之上的增强图形。
在本文中，我们针对移动端AR 增加了一个定义：
_（4）能够被一个可移动的设备承载（比如移动手机、笔记本电脑等）_ **如此一来，用户就可以随时随地体验AR，让交互发生在任意环境中。**
1.2
对以用户为中心设计的影响
当设计移动端的AR用户体验时，我们找到了几个最大的挑战：
（1）相机视角作为一个用户界面的元素：AR的UI并不是在一个空白的屏幕上，而是基于相机取景框上。
（2）环境位置：出现在相机视角中的基本上都是环境特征。增强内容的设计可以让其完全体现环境特征，或者完全与环境无关。我们将基本解决在UCD设计中遇到最多困难的地点特征问题。
（3）3D图形在3D环境中呈现：增强图像需要实时在它们的环境中显现，同时也需要在重要信息上格外吸引用户的注意力。
2
快速设计初始原型
传统的快速纸质原型可以让设计师进行快速地界面建模，这为设计探索和用户测试极大地提供了便利。设计师们在纸上画下界面，通常是一张纸画一个单独的界面，或者增加便签纸，让用户能够在界面之间来回切换。这是一个在加入复杂技术编程之前，探索想法的非常有用的工具，它能让用户无障碍地快速交互。
当设计移动端AR的时候，我们希望使用纸质原型去在创建3D模型和技术植入之前去探索用户的体验。相对于传统二维UI设计，平面方向的定位在AR上更重要，毕竟三维模型的创建和动画都需要更多的时间成本和试错成本。因此，所有在三维模型创建后再来进行的设计变动都会对成本和时间安排造成非常大的消极影响。
3D图形的应用挑战不止在移动端AR上很显著，它在所有的3D用户界面环境中都是难以攻克的难题。但是，在AR中，3D图形的挑战有了相机视角的承载而显得更加困难。我们接下来会展现我们如何根据这种情况来调整快速创建原型的方法，从而克服这样的困难。
当我们将传统纸质原型应用在AR上时，对于比较传统的一部分的用户界面来说，它可以很快地被表达出来，但是相机的取景却缺失了。当设计AR用户界面时，我们有额外的模仿不同的视角相机取景的要求，去模拟所有可能角度的场景，并且将场景的情况提前统计、纳入考虑范围。
为了增加相机取景框，我们首先增加了可以看见场景的纸质模型。我们将纸质模型中间掏出了一个方形的洞，让真实场景可以透过纸张被看见。其次，我们用便利贴贴在洞的边缘，模拟覆盖在场景之上的呈现的信息。这些工作可以很好地创建在相机取景框上的2D用户界面，却没有办法将AR图形融入环境之中。
我们的第二次尝试是将增强现实的数据贴在房间中物体上，然后用掏洞的纸质模型在房间中来回走动，透过洞观察房间。这很好地模拟了2D数据在3D空间中的表现。但是这个步骤不能够将3D图像很好地在原型中体现。
为了模拟3D图形，我们的第三次尝试是折立体纸模型，创造实体的3D模型，模拟3D电脑建模。当这些模型被放在空间之中的时候，我们通过掏洞的纸质模型观察它们，至此，模拟就完成了。用户可以在环境中来回走动，从任意角度观察模拟的增强信息。
这样的3D纸模很快体现了它的价值。我们的团队正在设计一款研究应用，其内容是一只虚拟海豚将它的头伸出水面与观众发生互动。在二维纸质原型的版本中，我们运用了一系列便利贴去描绘动画海豚的形象。但是当通过挖洞的模型看的时候，体验会变得更加真实可信。基于此情况，我们之后就相应制作了3D的海豚和水面的纸质模型。我们没有选择合适的动物形象、环境设定的问题一下变得非常明显。当用户在透过3D原型看海豚模型的时候，他们可以将手机往下移动，看见水面之下不完整的海豚形象，对用户的体验会产生非常大的消极影响。所以我们将在水里的海豚改为了在陆地上的企鹅，以便用户可以总是能看到完整的动物形象。快速原型的过程不需要电脑建模或者编程，因此原型的修改对时间安排和材料制作都不会有太大影响。
可透光的纸质模型搭配三维立体纸模型已经变成我们评估想法可实施性的主要方法。
3
环境原型
即时摄像影像对于移动AR体验来说是不可或缺的一部分。因此，对于UX设计团队来说，必须要从不同的角度做一系列的视觉实验，以保证相机影像中可能出现的各种情况。
比如说，为了研究展示餐厅信息的移动端AR应用，在设计之前去观察餐厅周围的建筑和地点、设计过程中多次反复到访被设计餐厅的地点是非常有用的。不过，每一次需要将在现场勘察到的变化添加到整个设计之中，同时也意味着我们不能很快对设计进行迭代。在这种情况下，我们在实验室中发明了两种设计真实环境的原型、模拟地点的工具：
（1）一个缩小的街道模型 （2）等比全景图画
第一种工具是简单的街道3D建模。比如说我们以1：12的比例等比缩小了繁华的城市街道。我们把照片贴在纸质方形上，模拟出建筑物，用缩小模型增加环境元素，比如车、行人等等。这种缩小的街道模型能让我们根据真实环境做好前期计划，去考虑到嘈杂的人行道和视觉线。让我们能够在办公室中更有创造性地、更好地为实地考察做准备。
随着设计环节的推进，整个项目团队对选定的目的环境做了不同专业领域的考察。这些考察非常富有创造性，因为我们能够站在该环境下去讨论相关的体验设计。但是，为了更好地推进合作、设计和测试的进程，我们希望能在实验室中直接重建场景。
因此，我们在实验中将场景全部等比复原出来：一个繁华的城市街道。首先我们竖立起180阶的拱形框架，其中有半径七英尺、高七英尺的空间。然后，我们打印了一个全景的大场景图片，站在特定的地点观察。最终，我们在实验室中重现了真实可靠的街景。这样的场景复原在很好地替代了现实场景，让我们在之后的大多数实地考察都能直接在实验室中完成。
当第一轮技术原型开始建造时，我们发现我们可以在实验室的虚拟场景，通过同样的方位改变实现用户测试，然后让手机中的GPS数据能够与方位数据吻合，达到更简单地测试和更高效的系统制作结果。因此，我们的原型能够很好地模拟增强图像在手机中的效果。模拟后的结果如下：
（1）在相机影像中看见的场景几乎没有什么瑕疵；（2）校准直线和表达与虚拟增强内容吻合度很好。这样的全景模拟场景，让我们能避免把用户带到真实的场景中，就可以在实验室里高效地进行测试和模拟。
4
用户测试
UCD中正统的用户测试需要邀请特定的用户，进行特定内容的标准形式实验。当这种测试的内容不囿于场景限制的时候，测试就能够在可控的实验室搭建场景内完成。然而，对于移动端的AR，我们希望在用户有可能用到APP的地点去进行用户测试。这就为测试和计划增加了很多的困难，比如我们需要讨论我们的实验在Balboa公园中实施的可行性。
早期的用户实验帮助用户体验设计师明白用户对原型设计有效性的心理认可度。对于移动端AR用户测试来说，我们需要测试解决的一个主要问题是探索地点内容。我们希望在用户使用APP的时间内找到尽可能多的有效数据，避免误差，因此我们需要一个让用户可以自由探索的真实环境。这也就是我们选择Balboa公园的原因——它周围有各种博物馆、餐厅、商店和公园，在步行距离内就可以轻松到达各种地方。
和实验室的测试相比，为在公园内进行的测试做准备要更加困难费事，毕竟在公园内不可能去控制、改变环境。在大概15英里的方块范围内，我们准备了很多变量，比如天气、行人检测、交通、街景等等。我们在公园来回了很多趟，为公园和其周边环境拍照，决定AR增强效果出现的地点。
在实验开始前的对公园信息的大量积累，让我们能够保证用户在能收集到数据的有效范围内活动，也不会让用户进入到让他们感觉到不适的范围之中。当在如此大的实验范围内进行用户测试的时候，前期准备是非常重要的，因为只有这样才能保证实验如期、按计划进行。在实验室中，如果用户提出了与实验完全无关的问题，我们可以通过口头引导的方式让用户的注意力重新集中在实验上。但是在移动端AR测试中，类似的离题问题会严重影像用户的行走路线，需要花费更多的时间和精力进行调整。
为了决定最好观察用户行为的数据记录形式，我们采取了一系列前测实验。我们希望在用户测试中有三种形式的数据：
（1）在屏幕上的交互行为；（2）用户的录像；（3）研究人员的记录。
在实验室中，这些形式以下列方式达成：
（1）安装在天花板上的相机能够捕捉用户屏幕上的交互行为；（2）在墙上的相机可以捕捉用户的表情和评论；（3）研究人员和观察者在玻璃后做记录。
为了在公园中也模拟类似的行为，我们决定了以下较好的观测和捕捉数据方式：
1）在设备上安装自动屏幕交互捕捉软件，记录屏幕的界面和用户的交互行为；2）我们在用户身上安装了带无线麦克风的影像追踪捕捉器去记录TA们的状况、动作或者与环境的交互；3）我们在与用户有适当距离的地方，安排了主持人，为用户提供大概的指导、回答用户的问题。主持人有关问题记录的事后报告能够帮助弥补实验中笔记的空缺。
之后在数据测量的时候，屏幕捕捉和环境摄像机同时工作，方便我们更好地理解用户紧张、高兴、疑惑等情绪，将用户看见的和现实情况中的环境联系起来。因为项目团队对于公园的观察并不是非常有经验，所以项目的每一个过程中的数据对于整个测试来说都是非常重要的。
从前测和模拟数据采集的结果来看，公园测试的数据是非常稳定、有用的，正如我们期待的那般，和实验室测量的数据一样高质量。
5
内容设计
对于移动端AR界面设计来说，相机影像作为UI的一个元素，为设计增加了非常多的困难。在实验中，我们决定了适合于不同APP的不同风格。
我们首先测试了与相机影像风格特别一致的写实照片增强风格。比如说，我们将在真实世界的建筑上放了增强效果的写实风格的内容。鉴于很多用户没办法注意到增强内容，我们认为这样的风格不能突出重点。用户必须将手机上的内容与现实世界中的景象非常认真地对比，才能“找出不同”。当用户发现增强现实的内容的时候，他们会觉得非常惊讶、被它吸引。当设计者想要直接吸引用户注意的时候，写实风格的增强内容显然就不是那么适合了。
对于二维信息内容，像商店中的钟表，明亮的设计加上暗色的轮廓，比那些有各种背景的设计更加吸引用户的注意。
对于三维内容，比如说在博物馆前的恐龙，卡通和动画的风格搭配真实世界的背景更加吸引用户的注意力。
对于更多的沉浸式体验来说，包括桌面游戏，或者是上述的恐龙，视觉风格可以变得更加多样，因为富有想象力的图案占据了相机影像中绝大多数的位置。
因此，只要风格和本身的使用目的相符合，很多不同的视觉风格能被运用在移动端增强现实AR中。
6
总结
作为一种新的交互方式，移动AR让新的体验迎来更多挑战。UCD设计过程需要变化和迭代，来适应这些挑战。
在最早的原型最后一轮用户测试中，设计师需要考虑到错综复杂的情况：如何创建一个与真实世界无缝衔接的三维混合模型？如何让复杂的内容自然地被用户看到？如何提高用户的视觉体验…
译者的话
AR，由以移动端AR为领先，已经渐渐进入我们的视野之中。MR(Mix Reality)技术从2016年至今，随着硬件设备的更新和5G技术的发明，正在迎来巨大的机会。疫情期间蓬勃发展的各种在线应用，是MR技术爆发的导火索，混合现实的未来已来，我们应该了解更多、积极迎接挑战。
作为增强现实技术，AR要求增强内容覆盖于相机捕捉的影像之上，当实时影像成为UI设计中考虑的元素之一，UX设计就必须做出改变和调整。本文通过叙述笔者参与制作AR项目的过程，着重从原型设计的改变和迭代，解决了在三维图像参与之下的UI设计应该如何做原型和用户测试的难题，具有极高的实践参考意义。
本文字数略长，但是值得阅读。希望阅读完文章，你能够对AR原型和用户测试有更深的了解。
ABOUT US
参考文章：查看链接 ↗ Keating，Daniel Guest，Anne Konertz，Niccolo Padovani，Andrea Villa
译者：
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