只适用于可达范围内的对象
别名: 够不着就抓不到 · 臂长限制 · 近场抓取
概念解释
房间对面那座雕塑,再怎么伸直肘、踮脚,手也到不了它的表面。直接抓取只适用于可达范围内的对象(reach-limited grab):取得条件写在手臂能够抵达的那一体积里,体积以外没有「抓」这件事。远场不是抓取做得不好,是抓取这种动作根本没有被定义。
可达在这里指的是手能碰到的空间,不是舒服地碰到的空间,也不是眼睛能看见的空间。舒服和看见是另外的圈子,会和这圈相交,但不由这条来划。
机制
抓取要求手和物体在同一处完成闭合。手臂是一根有长度的运动链,肩为近似原点,末端能扫到的是一个随姿态变形的包络。物体的坐标一旦落在包络之外,闭合发生在空气里,物体不会归手。人可以走过去把包络带向物体,那是在移动身体,不是在把抓取的作用距离拉长。
所以直接抓取天然是近场技术。它吃的是身体已经占据的那一圈,不吃房间的其余部分。把远场物体做成可抓,等于要求人先移动,或偷偷把物体「变」到手里——后者已经不是直接抓取,是传送或远距操纵。坚持用抓取去服务远场,用户会做出无效的前倾和踮脚,直到放弃。
怎么研究
把同一批物体放在臂长以内、刚够着、明显够不着三档距离,只提供直接抓取,看人何时改用走动、何时放弃、何时伸到生理极限。
自变量:物体到肩的距离、是否允许迈步、坐姿还是站姿。 因变量:成功取得率、最大伸展(肩肘角)、无效抓取次数、改用移动的时刻。
「刚够着」这一档最有信息:成功率会掉、姿态会走到难看的极限,但人仍判断「这是该用手拿的」。明显够不着时,若还在空中抓,说明系统没有把范围说清楚。允许迈步会把包络带走,测的就不再是抓取范围,而是移动是否被当成合法的范围扩展。
边界
世界被缩小、人或物体被缩放时,远场可以变成近场,抓取范围跟着比例变,而不是被打破。磁力抓取、射线拖回、长臂工具是在给手一个虚拟的延长,已经离开直接抓取。坐姿下大腿和椅背会切掉包络的一块,同样的物体站着够得着、坐着够不着,范围随姿态变。儿童与长臂成人的包络差几十厘米,用一个固定世界半径去划「可抓区」会同时委屈两种人。这条不处理「走出去之后世界锁定的面板够不着」那种界面锁定问题——那是物体相对世界钉住之后,人离开了它;这里只说,在此刻,手的运动链够不够得到这个坐标。
怎么落地
- 只有手臂能抵达的物体才提供抓取。远于这个包络的,改用别的取得方式,不要让抓取图标出现在够不着的东西上。
- 把可抓物放进当前姿态下的包络里,而不是放进「站着、伸直、踮脚」才能碰到的极限面上。
- 物体将要落到包络外时给一个可理解的失败:够不着,而不是手闭合了却什么也没发生。
- 验证:让人坐着和站着各抓一遍同一套物体,量每件到肩的距离。坐着反复抓空的那些,不在抓取的适用范围内——把它们挪进来,或取消抓取,不要指望人再伸一次。