我们知道，AR/MR没有VR一样360°的全虚拟环境，在AR/MR中我们即能看到现实世界的对象，也能看到虚拟的对象。针对现实对象，只要我们有认知能力，并且通过学习和经历，我们都能对现实对象的结构、物理属性和功能用途有最基本的认识，所以这里不展开讨论，本文重点聊的是虚拟对象。

由于AR还处于早期发展解读（此文发表于2022年6月），我们还处于探索「虚拟对象、现实对象和场景」三者关系的探索阶段，所以对虚拟对象的表现和分类方法，更是没有共识和标准，所以本文同时尝试给出一种针对虚拟对象的分类方法，供大家参考。

首先是虚拟对象、现实对象和场景三者的关系。

针对「虚拟对象、现实对象和场景」三者的关系，我们可以用「应该」或「需要」造句理清楚他们之间的关系。

比如，一只虚拟的小狗（虚拟对象）应该放在地板（现实对象）上；在我感到孤独时（场景），需要有一只虚拟小狗（虚拟对象）陪伴我；房间这面大的墙（现实对象），需要放更大的银幕（虚拟对象）才能得到更爽的观影体验；电影院般的观影体验（场景），需要更大的屏幕（虚拟对象）。

「应该」，是先有方案再有需求；「需要」，是先有需求再有方案。

当我们在探索「虚拟对象、现实对象和场景」三者关系的阶段，也是我们进入下一代计算平台前期的「行为改变」阶段；

当我们在某个场景下，AR/MR系统能自动匹配我们在该场景下的需求，或者我们看到某种虚拟对象就知道如何与之交互时，这是我们进入下一代计算平台中期的「习惯改变」阶段；

当我们认为起床就必须戴AR眼镜才能接入到生活正轨时，这是我们进入下一代计算平台后期的「观念改变」阶段。

以上是「虚拟对象、现实对象和场景」三者的关系。

虚拟对象的分类方法

AR的效果是由各种各样的虚拟对象构成，针对AR中的虚拟对象，可以用什么方法来分类？

为了能够把所有元素MECE，这里用「功能元素」和「非功能元素」来归纳所有AR虚拟对象，并用2D和3D来区分。

功能元素和非功能元素好理解，什么是非功能元素中的「叙事元素」和「非叙事元素」呢？

很好理解，叙事元素就是，如果没了它，无法表达虚实融合场景的意义。非叙事元素则是辅助叙事元素形成完整的AR APP。如，电量显示、文本输入框的光标。

举个例子。在下图这个AR导航案例中，如果缺少红色箭头所指的分叉路口AR元素（2D叙事元素），这个导航产品就没有AR导航的意义了。这就是叙事元素。

反之，图中绿框内的是2D功能元素，同样也是AR元素，只不过是与屏幕相锚定罢了。

以上是AR/MR虚拟对象的分类方法。

有了虚拟对象，在开发产品的前期，就要给其中的3D虚拟对象赋予物理属性、约束和资产分类的管理。

顺便说一句，我们现在只是给虚拟对象做区分，而当技术条件使得虚实难分了，我们就需要通过提示的方式帮助用户区分虚拟对象和现实对象。区分的目的，是让用户清楚地知道哪些对象是可交互的，也能够帮助用户了解如何与一个或多个虚拟对象/物理对象成功交互。

物理属性

首先，什么是物理属性？为什么需要设置物理属性？如何给这些虚拟对象设置物理属性？

一个真实的苹果，有其尺寸、颜色，拿在手上能感受到苹果的重量、外皮纹理材质，你把苹果摔地上，会有声音，力度大的话苹果会碎开，这也是苹果的物理属性。

对一个AR中的3D虚拟对象来说，只有合理、客观地设置其物理属性，当其受到外界影响时（如太阳光），才能给我们带来认知沉浸感。

为什么认知沉浸感重要？如果你戴着AR眼镜，拿起一个神似真实苹果的虚拟苹果往天上扔超过一定高度，如果虚拟苹果不会往地上掉，而是悬浮在空中，或者砸到地面后，苹果没有丝毫的影响，除非艺术为之，或出于某种约束或便利，否则凭借我们生活经验的话，我们面对与虚拟苹果的交互容易产生认知失调，或者不相信眼前虚实融合的世界，甚至不知所措。

所以给3D虚拟对象设置物理属性是非常必要的，这也凸显出一个物理引擎的重要性，也体现出面对未来海量3D虚拟对象，智能化、自动化设置物理属性的经济性，更意味着AR/MR触觉反馈硬件的必要性。

这些的出发点，都是让我们更相信眼前虚实融合的世界。

不同于模拟现实世界的3D对象，针对仅存在于虚拟世界的2D虚拟对象，如一个虚拟的视频，其没有既定的物理属性，需要产品经理和设计师基于产品目和、用户场景和美术效果出发，去定义、去帮助用户布置于现实或组织于视野。

所有的3D虚拟对象都必须定义物理属性吗？在AR的早期发展阶段，这对创业企业来说是非常困难的，因为涉及到人力成本等开发成本，所以也是需要企业根据产品期望给用户传达的虚实融合沉浸感的程度量力而为。

约束

什么是约束？

约束是一种关系，是用户与虚实融合场景交互的过程中虚拟对象表现出的某种一致性。

我们在玩VR射击游戏时，如果你将锚定在你腰间的默认道具，如手枪、匕首扔在地面，他们会有若干秒后自动回到你的腰间工具包。手枪和匕首是只能放在腰间工具——这是与对象的约束。

当你每天晚上八点后到家，坐在沙发上，戴上AR眼镜或MR头显，眼前白墙自动出现有着大屏幕的虚实融合观影场景——这是跟时间和空间上的约束。

当你伸出完整手掌并与AR眼镜的距离小于某个值，而不是伸出手背时，微信聊天界面自动出现在你手掌附近——这是交互动作的约束。

虚拟画框只能悬挂在垂直的墙面——这是语义的约束。

所以约束类型有多少种？时间、空间、对象、光照、交互动作、数量、自由度、公有/私有、用户情境等等。

为什么需要约束？

约束的目的是为了明确规则、减少交互、提高任务效率、节省注意力资源。

所以，约束一定是有意义的。

手枪、匕首锚定在你腰间工具包，是为了让你容易拿到道具，物理可供性强；固定时间、固定地点打开固定的应用程序，是为了让你更快满足娱乐需求，这是爽点；伸出手掌就能看到微信，不用转头去找微信在空间中的哪个位置，这是满足了高频需求的易得性。

怎么实现约束？

找到你想约束的对象，以及被绑定约束关系的对象。

相当于A看到、感受到B时，就会发生已经定义好的反应。

比如，一只虚拟的青蛙（想约束的对象），只能在桌面上跳（被绑定约束关系的对象）。当有了虚拟青蛙只能在桌面上跳这一语义约束后，用户打开对应的应用程序时，会被引导寻找可出现虚拟青蛙的桌面，而当虚拟青蛙出现在桌面时，无论虚拟青蛙怎么跳都跳不出桌面的范围。

再比如，AR导航中，虚拟的路径引导线（想约束的对象），只会出现在地面（被绑定约束关系的对象），而不会出现在天空。

至于如何识别被绑定约束关系的对象，这就看每个公司的能力啦。

资产分类管理

我们能预料到的是，在AR逐渐成为下一代计算平台的时候，虚拟Assets会越来越多，无论是2D还是3D，所以对对这些Assets的管理就显得尤其重要了。

管理分三种，分别是对Assets的生产者、对价值交付者、对用户。

生产者是建模的人，是设计师或艺术家；价值交付者是把Assets打包、封装成AR应用程序的公司；用户是戴上AR眼镜/MR头显后感受到这些Assets的用户。

对生产者和价值交付者来说，通过NFT的方式，让这些Assets在落地之后有可跟踪、可追溯，且实现利益绑定的凭证；

对价值交付者来说，同一个AR APP，可能有成百上千个Assets，通过将它们格式统一、命名结构化，科学压缩、分类和存储（集中云存储或边缘云存储），通过梯度式、标签式管理；对用户来说，如果再加上推荐算法，就能让有不同喜好的用户看到个性化的虚实融合世界。

「这个世界终于成了我想象的样子」，多么美好～

这篇关于AR/MR虚拟对象与现实世界和场景的关系；分类方法；物理属性、约束条件和资产管理 的分享就到这里。欢迎关注下一篇文章。

下一篇，是关于AR用户界面的设计思路。欢迎点赞、收藏、转发，让我从中得到反馈～

专题文章：

AR/MR产品设计（一）：如何找交互设计思路

AR/MR产品设计（二）：如何用一双手完成与虚拟对象的自然交互