下一形态的CAD？将VR融入自己的设计工作流，VR设计软件 Gravity Sketch #VR #设计
“如何更好地表达自己的设计想法？”相信这是每一个设计师都考虑过的问题。
在计算机出现前，手绘草图是设计师表达自己设计想法的唯一途径。直到20世纪60年代，CAD的出现引发了传统手绘制图市场的变革，需工具辅助的手绘制图在更为便利规范的机械制图前显得尤为低效。再后来，建模渲染软件的出现进一步提升了设计想法的展示效果。
手绘制图时代照片
如今，作为一名产品设计师，我的设计工作流基本上是通过手绘草图来记录自己初期设计思路，再通过建模渲染来展示完整的设计作品。长久以来皆是如此，大环境也是如此。然而，在设计过程中有时我会想，如果从手绘草图到建模渲染的发展历程来看：
是否有更加简单、直观、符合人们本能知觉的表达方式？
下一代设计想法的表达方式可能会是什么样的？
1. 为何是更加简单、直观的表达方式？
从学习成本及使用体验上来看，建模渲染较于手绘更加简单、直观。想要画好手绘草图需要同时具备扎实的理论（如透视理论）与熟练的技法（如线条准确性），而以上二点都是需要长期的学习练习甚至需要一定的天赋方可达成。
相较于手绘，建模软件的优势主要有两点，其一软件中的3D模型比草图立体感更强、更加直观好理解，同时拥有更真实的呈现效果。
手绘草图及渲染图 by NOAH SUSSMAN
其二软件具有更低的学习成本。通过使用建模软件，即使是新手也能够跟着教程完成一个不错的作品。建模渲染的表达方式成功降低了设计门槛，吸引了许多人加入设计行业。
2. 何为更加符合人们本能知觉的表达方式？
以下以我亲身经历进行讲解。大概是前年，我选择了泥塑课作为我的选修课，当时的我也已经做了不少的产品设计，自认为手绘及建模能力还算可以，但面对面前转盘上的一块泥巴，实话实说，我感到无从下手。
此时我意识到，在观感上，纸面上绘制物体、电脑内制作模型与现实空间内制作模型有着本质上的区别，对个人能力的提升也有所区别。课程中泥像的物体比例和触感才是一个真实三维物体所具备的特性，在三维空间构建三维物体才最为符合人们创作三维物体的造物本能。
3. 下一代更加简单、直观、符合人们本能知觉的表达方式会是什么样的呢？
过去不好说，但近期接触到XR（扩展现实）的我可能能够提供一个新的思路——通过VR（虚拟现实）来进行设计表达。在目前的科技水平技术下，想要降低成本对现实事物进行高质量模拟，VR是个不错的选择。
“简单”“直观”：在VR中，设计师可以忽略绘画中的透视规则，也不用像在建模软件中通过旋转视图来观察空间曲线的角度，设计师在VR空间内创作的每一根线条、每一个曲面，都是在虚拟空间中立体的存在，就像在现实空间中一样。
“符合人们本能知觉”：真实感与沉浸感是VR软件显著的优势。设计师能够在虚拟空间内感受设计作品的真实大小而无需受限于纸张与屏幕，而触摸物体带来的触觉反馈更是能够模拟触感。
由此，言归正传，我们来聊聊已有不少前沿设计师已经在使用的VR设计软件 Gravity Sketch。
文章将由以下几部分构成：
1. Gravity Sketch是什么？它的主要特点和应用领域是什么？
2. 如何使用Gravity Sketch进行3D设计和建模？
3. Gravity Sketch 的操作易用性及用户体验如何？
4. Gravity Sketch 能否直接融入设计工作流？
5. Gravity Sketch 与2D草图软件、3D模型设计软件、VR绘画软件之间的对比及差别
6. 总结：Gravity Sketch的优势与劣势本文所采用的测试装备：
设计软件：Gravity Sketch
串流软件 : Vistual Desktop 1.24.0
VR设备 : Pico 4
PC显卡配置 : NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti
1. Gravity Sketch是什么？它的主要特点和应用领域是什么？
Gravity Sketch 是一个可以作用于VR的3D草图应用，它可以帮助设计师快速创建3D的手绘草图以及模型。
运用其官方的一段话“以任何比例实时表达您的想法，从概念草图到详细的 3D 模型。使用虚拟现实中的各种数字工具进行创作，并支持平板电脑应用程序。使用LandingPad云平台在桌面上查看和管理您的设计，并将Gravity Sketch集成到您的端到端工作流程中。”在此中可以大致了解到软件的一个基本特性：
跨设备创作：Ipad端与VR头显端之间可相互配合，共同创作
丰富的工具库：适用于草图及模型的构建
云端储存：使用LandingPad云平台 （该云平台专为从 VR 到桌面的无缝工作流程而设计，包括与Gravity Sketch的无缝集成，帮助用户通过浏览器随时随地管理、查看和共享草图和 3D 文件）
工作流的集成性：导入/导出文件的通用性
在此情况下，如官网案例所示，已有不少游戏开发、工业设计、汽车设计等领域的设计师正在将其加入到自己的设计工作流中。它为用户提供了一种直观而创新的3D设计和建模方式，以辅助设计师更快速地实现设计想法并将其转化为更加真实的、可触摸的产品和体验。
2. 如何使用Gravity Sketch进行3D设计和建模？
如下方简单演示视频所示，Gravity Sketch草图部分的绘制逻辑与之前写的VR绘画软件基本相似，即设计师可以选择好笔刷形状、类型大小等等因素后，直接于3D空间中进行绘制，同时能够添加一些工具进行辅助以提高设计效率或提升设计效果，如对称轴、环境光调节等等。而曲面与体块的构建，则是通过双手拖拽生成而后调整控制点完成的。
个人认为Gravity Sketch能够被称之为VR设计软件，其核心在于产品设计师都很眼熟的NURBS样条曲线控制点的存在。Gravity Sketch的控制点设定保证了其可控性，它可以使曲线曲面的曲率规则化，使其能够进行微调。这也是我认为其尤其适合硬表面设计的原因之一。
同时Gravity Sketch还内置了一些辅助器具，如可调整的人偶模型、汽车底座等等，以辅助设计师进行设计。
3. Gravity Sketch 的操作易用性及用户体验如何？
关于Gravity Sketch中的操作易用性，大致可以划分为三部分进行分析，分别为：绘制操作可见性（操作观感）、操作便利性（使用难度）以及操作面板易读性（界面可读性）。
操作可见性优：相较于手绘以及曲线建模，Gravity Sketch的“所见即所得”在操作可见性上更为合理，用户能够更加清晰的意识到创作是否更加符合内心所想，直观的三维感带给用户更为真实的创作体验。
操作复杂程度高：Gravity Sketch的操作运用到了全部的按键，且各个按键的使用功能会伴随着选取物件或功能而发生改变，而物件也会发生改变。所以，Gravity Sketch在操作使用上有一定的难度，需要时间用以学习并适应。
面板易读性高：Gravity Sketch操作页面具备形象的UI界面与简要的功能解释，个人认为对设计师用户而言，面板的可读性处于一个比较易读的程度。但对于非设计师用户而言，可能有部分比较专业的选项涉及到一些设计类知识，使用起来或许会有些不知所措。
论用户体验，个人感觉目前的Gravity Sketch已经处于一个基本完善的设计软件阶段，功能齐全，用户体验不错，已经能够辅助完成一些较为简单的设计需求。其中的团队协作功能设定是让我比较惊喜的功能。很少有建模软件提供团队协同建模功能，而Gravity Sketch提供了实时协作功能，能够使用户和同事在同一个空间内进行创作。再者还有一个很有趣的文字标识功能，能够于三维空间中标识出自己的想法。（视频源于官网）
4. Gravity Sketch 能否直接融入设计工作流？
如果想要直接融入设计工作流，首先需要让Gravity Sketch可接受的导入/导出文件类型是平常比较常见且通用的文件类型，而非冷门、小众的文件类型。
而据官网定价表可以观察到，免费版和付费版的导入/导出文件类型是一样的，均为常用的3D模型格式。值得一提的是，导出选项中的STL文件是可适用于3D打印的模型文件格式。
其次是模型的可用性，可能很多人担心模型的精度问题，担心模型精度太低无法使用。而在官网案例展示中可以看到，这并不是一个很需要担心的问题，设计师 ŠTĚPÁN KRÁL 便将 Gravity Sketch 完美地融入于其汽车设计工作流中。
在案例中，除了设计草图仍是手绘外，设计师在 Gravity Sketch 中进行了模型的构建，并将其数据导出进行油泥模型的铣削与制作。
5. Gravity Sketch 与2D草图软件、3D模型设计软件、VR绘画软件之间的对比及差别
Gravity Sketch VS Sketchbook（草图软件）
作为专注于草图绘制的Sketchbook，熟练的设计师能够通过对线条、光影、材质、色彩的把控，绘制出一个完成度非常高的2D渲染图。
如下图所示，可以看到Gravity Sketch也可以通过调整环境光、调整画笔颜色改变草图效果，但显然，在同样熟练软件的前提下，sketchbook的二维渲染表现力是要高于Gravity Sketch的。
个人认为二者核心差别在于草图的维度及活动状态上，
维度不同：Gravity Sketch绘制的草图存在于三维空间中，是一条可以通过控制点调节的空间曲线，而sketchbook的草图则是存在于二维平面上，线条的粗细、曲率、透视均由设计师的专业水平及绘画时的手感决定。
活动状态不同：Gravity Sketch中的草图是动态的，是可调节的，且可以通过旋转进行360°的观察，而sketchbook中的草图是静态的，即那是一幅静止的画，一张静止的图片。
Gravity Sketch By JAMES ROBBINS
Sketchbook By Filip Chaeder
Gravity Sketch VS Blender（建模软件）
与Blender相比，个人认为，Gravity Sketch最大的优势就在于VR环境创作的真实性及沉浸感。在实际的设计工作流中，由于VR头显算力、串流质量等诸多原因，Gravity Sketch与Blender的可比性并不高。Blender无论在可容纳体积、模型精细程度、功能完整性、工作效率上都要远远优于Gravity Sketch。
在模型的构建方式上，二者基本相似，基本操作都为构建基本体然后通过控制点细化，但Blender能够处理复杂度及精细程度更高的模型。但在渲染效果上Gravity Sketch是远远不如blender的，所以如下列案例所示，很多设计师通过Gravity Sketch完成模型的基本构造，再导入到blender中细化模型、搭建场景，最终进行渲染。
Gravity Sketch VS Openbrush（VR绘画）
同为VR创作类软件，Gravity Sketch与Openbrush有着同样复杂的按键组合，二者带给玩家的真实感和沉浸感是相似的，但我认为二者的区别在于用户创作需求的不同。Openbrush作为绘画软件，其软件内容设计应是尽可能地满足用户创想，提供各式各样表现效果的笔刷工具。而Gravity Sketch作为设计软件，其核心在于上文提到的可控性，线条的可控性、曲面的可控性、模型的可控性是软件能否与后续工作流衔接的关键因素。
6. 总结：Gravity Sketch的优点与缺点
优点：
直观性：Gravity Sketch的直观性是其最大的优势，设计师可以直接在虚拟三维空间中绘制和操纵3D对象，直接感知物体的尺寸、比例及实际视觉效果，而无需在屏幕上拖动滑块或使用其他繁琐的操作方式。
自然性：Gravity Sketch通过手势与手柄按键操作进行模型构建，这种控制方式接近于在现实生活中制作实际物体时的动作，相较于鼠标，更加符合人们制作物体时的本能知觉。
协作性：Gravity Sketch支持多人协作，多个用户可以同时进入同一个虚拟空间中进行设计和建模。这种协作方式可以帮助团队间更快速地交流想法并使建模模块化，使建模时间大大缩短。
辅助性：Gravity Sketch中内置可微调的辅助模型，这帮助设计师可以更好的掌握产品尺寸及空间位置。
缺点：
更加耗费体力：与现存只需小范围移动手部的交互方式（敲击键盘、移动鼠标等）相比，Gravity Sketch需要用户手握手柄并抬起手臂在空间中进行创作，此方式更易感到劳累。
舒适性较弱：受技术限制，目前VR头显的重量与导致晕动症的状况尚未得到很好的解决，长时间佩戴VR头显会带给人一定的不适感，难以进行日常长时间佩戴使用。
无法进行复杂的建模功能：虽然Gravity Sketch可以帮助用户快速创建3D模型，但它难以进行一些复杂的细分建模功能，例如3D雕刻之类的高精度建模工作。