空间交互技术

29. 空间交互技术#

在交互技术当中,我们所需要交互的对象除了二维图像之外,也有许多三维物体或场景。在这些三维空间中进行交互的重要性不言而喻——我们所生活的现实世界本身就是一个巨大的三维空间,当我们已经对现实物体或场景进行建模后,如何方便地对这些三维对象进行编辑和操作便成为了一个重要的课题。然而与此同时,三维空间中的交互技术比二维或者其他更为简单的交互形式困难得多,主要原因包括:

  • 自由度高:相较于二维对象,三维空间中的对象具有六个自由度,包括三个空间坐标(X, Y, Z)和三个旋转轴(滚转、俯仰、偏航),这本身就增加了操控的复杂性。

  • 视角遮蔽严重:操作大量三维对象时,不恰当的摄像机角度可能导致物体直接互相重叠、遮挡,使得用户难以准确地定位和操作对象。

  • 操作工具局限:用户交互所使用的工具(如鼠标、显示屏)几乎完全是基于二维的,因此用户需要从二维的界面处理复杂的三维空间关系,这为用户在三维空间的操作和编辑带来了巨大的不便。

因此,三维交互技术不仅需要考虑到操作的直观性,还要解决视角、空间理解和操作工具的局限性,这些都使得三维交互设计与实现更为困难。为了解决上述困难,三维空间交互领域发展出了一系列技术。