近日，第五届中国人因工程高峰论坛在重庆两江新区圆满落幕。本次论坛的参与者包括来自中国科学院、工程院、国际宇航科学院、全国高校和各科研院所的院士、专家等约300人。论坛各项活动持续两天，围绕“人因铸魂大国重器”主题，特邀在复杂系统人因工程相关领域方向获得突出成就的青年科学家作报告；围绕“人因创造未来美好生活”主题，特邀知名青年学者与企业家与大家对话。论坛特别安排了线上直播的形式，约30万观众在线观看了专家演讲。

中视典CEO陈焱磊博士作为VR领域专家代表受邀参会，并发表了主题为《在VR环境中虚拟体验的设计探讨》的精彩演讲，探索VR领域人因工程的价值、应用案例以及未来的应用前景。以下为现场视频和演讲摘要。

中视典CEO陈焱磊博士演讲现场

人因工程学以心理学、生理学、解剖学、人体测量学等学科为基础，研究如何使人-机-环境系统的设计符合人的身体结构和生理、心理特点，以实现人、机、环境之间的最佳匹配。VR的定义是采用计算机模拟虚拟环境从而给人以沉浸感，用户在使用过程中可以随意操作并且得到环境最真实的反馈，其本质正是一种人机交互环境。

在现阶段有限制的VR硬件条件下，通过充分研究、引入人因工程学，从体验角度出发定义场景、优化VR内容设计，可以为用户带来更好的交互体验。中视典CEO陈焱磊博士从VR创作引擎和VR场景交互两个方面对此进行了阐述。

未来VR引擎应具备的要素

VR引擎是VR创作的基础。以中视典即将发布的新一代虚拟现实引擎VRP Quantum为例，中视典CEO陈焱磊博士描绘了一个将人因工程引入顶层设计的VR引擎要具备的几大要素。

1、内容跨系统平台

充分考虑不同客户的运行环境和实际需求，打造跨系统平台的VR引擎。

2、内容跨硬件平台

便于移植、支持不同平台运行的VR交互内容。

3、真实世界数据融合

让用户在虚拟世界中的交互可以实时控制真实世界中的IOT设备，并支持异地实时多人协同、会议。

4、更真实的实时渲染/云渲染/自适应渲染

打造与真实世界更接近的虚拟环境。

5、更高效的创作

无需编程的图形化流程和交互创作；

实时创作体验验证；

沉浸环境中进行创作和修改；

结合多种类设备(移动终端、AR眼镜)的协同创作。

6、更智慧的优化

通过监测体验者的行为习惯，对体验者进行人因分析，辅助创作者对创作内容进行优化。

中视典在进行VRP Quantum引擎设计与开发的过程中，始终秉承着“让想法的传递交流方便直观”的产品理念，充分考虑用户实际使用需求，并以人因工程思维精准、量化、全面地进行研究，投入运用。

VR场景与虚拟交互的设计

VR场景与虚拟交互的设计直接关系最终用户的体验感，是尤其考验创作者经验和能力的环节。在充分考虑显示、交互设备的性能、限制条件等因素的背景下，中视典CEO陈焱磊博士首次对外分享了中视典公司通过强化VR场景与虚拟交互的设计，大大提升用户体验感的成功经验和心得。

1、场景要素

为用户营造身临其境的感觉，首先要实现视觉上的真实感知，即虚拟场景的构建。我们在为客户进行虚拟场景设计时，需充分考虑场景的沉浸感和舒适感，达到相应的制作标准。

从沉浸感上来说，①渲染上尽可能做到真实；②近景重细节/远景重氛围；③场景需要有符合用户预期的变化(时间、天气、温度、湿度等等)；④有真实的声音位置反馈，在虚拟环境中有与自然世界一致的参与感。

从舒适感上来说，①场景需要有美感，在颜色、光影、结构上都需要设计；②需要有相应的景深设计来突出重要交互对象；③需要有提升性的交互设计，比如突出的颜色，不同风格的形状，突出的光影。

2、用户视角

虚拟场景中用户视角同样是影响体验的关键因素，重要的信息应该放置在视觉中心，并保持合适的距离。因此，不同场景下用户视角的高度是否合理、场景中虚拟物品的尺寸比例、能否看到虚拟的自身都是设计时要思考的重点，最终目标是满足用户的直觉习惯，为用户带来更多元、更真实的观察视角。

3、用户移动(限制空间内)

虚拟场景中的用户移动一般分为瞬移(跳转到目标位置)、定点飞跃(快速移动到目标位置)和平移(向目标方向平缓移动)三种方式。

瞬移一般不产生眩晕感，但会有一定的场景脱离感，移动后对自身位置判断产生混乱。定点飞跃相对来说会产生一定的眩晕感，但相应场景脱离感会轻很多。平移的形式会产生一定的眩晕感，但其移动方式跟人的行动方式最为接近，也是最符合人体验虚拟场景移动的方式。

在平移中，眩晕感的来源是小脑和视觉的不匹配，但通过对场景和移动的设计，我们可以尽可能消弱或者消除眩晕感，让用户快速适应此移动方式，其中平移加减速的设计、场景帧率优化、场景碰撞设置等要素均非常关键。

4、与场景互动(手柄和手势)

用户与虚拟场景互动的本质，即更高效、更自然、更快速地达成目标(抓取、移动、书写、攀登等)。参考现实世界的自然交互，并合理设置非现实交互，配合即时给予的视觉等感官反馈，能让用户没有脱离环境的非现实感和不适感，更好的融入场景中。

5、多人协同

在大场景教学、异地远程培训等需要创建多人协同应用场景时，除了精准定位的基本要求外，还需要在虚拟场景中加入虚拟人物等标定物、区分定义刚体和柔体的交互、设置虚拟场景中相互可视等，让用户专注在虚拟场景中，更好的完成多人协同操作。

为用户提供最安全舒适的虚拟现实体验是VR场景与虚拟交互设计的最终目标。引入人因工程学、突破传统计算机图形学的思维框架、对不同行业应用场景建立相应的设计标准，是中视典总结出来的、实现更人性化VR交互设计的有效方式。

中国人因工程高峰论坛简介

中国人因工程高峰论坛(以下简称“论坛”，英文名称为China Summit Forum on Human Factors Engineering)是由中国航天员科研训练中心人因工程国家级重点实验室倡议发起，由政府部门、科研院所等支持、主/承办的具有较大影响力的、非营利性、定期举办的综合性学术会议。

论坛为政府、学界和企业界代表提供一个共商人因工程科学基础研究、成果转化与产品创新设计的高层次对话平台，在更广范围、更高层次、更深程度上将国防现代化建设与社会经济发展结合起来，分享人因工程研究成果，研讨人因设计发展规划，深化了人因工程在智能装备、创新设计、医疗健康、智慧城市、互联网和国防安全等领域的引领与促进作用。