一、概述
1.1選題背景
隨着時代的發展，人們的生活節奏越來越快，生活質量也越來越高，但卻在繁忙之中忽略或者忘記了關心自己成長時代最重要或者最正確的事情和道理。雖然現在有很多社交平台，如微博，微信，facebook等，這些都是人們在表達自己的看法和感受，卻沒有人告訴你這個年齡你應該懂得道理，很多父母可能知道這些事情，但是卻不善於對孩子們表達。也有很多住校生，留守兒童，他們見到父母或者長輩的次數可能很少，就缺少了最直接的關心和陪伴。也有很多孩子小時候可能會犯一些錯誤，做一些錯的事情，等到長大后就會很后悔，后悔沒有人能及時告訴他們這些道理或者遇到一些事情的正確的處理辦法，這樣一個人長大成人之后，他們的行為或者價值觀可能會影響他們的一生。如果能有一款軟件，可以幫助他們選擇人生最正確的路，給他們建議，給他們鼓勵，給他們關心，給他們陪伴和溫暖，將對他們的人生是一個很大的改變。
也有很多人是一群孤單的，他們缺少真實的陪伴，但是父母可能會很忙，對朋友又不太好意思說太多話，或者呆的太久。我們就設想將視覺的人物和人生的道理，鼓勵的話語結合在一起，打造一款用戶的虛擬伙伴，陪伴他並且為他的人生指明正確的道路，將成為用戶成長很好的幫助。加上現在AR技術越來越流行，虛擬事物和真實世界的結合越來越普遍，我們在此基礎上打造虛擬伙伴來實現與用戶更好地互動。
1.2項目意義
“虛擬伙伴”app可以通過伙伴互動給用戶一些鼓勵的話語和教導他們人生的道理。當用戶點擊人物時，屏幕下方會出現不同的文字和話語，意在給用戶提供一些不同的建議，或者關懷。當用戶在人生道路迷茫時，就可以打開我們的app尋求幫助，正如我們的宣傳語“從你的全世界路過”，我們期望該軟件能夠陪伴用戶的方方面面，包括但不限於學習、工作、成長、生活、娛樂、鍛煉等，陪他們度過那些孤獨、困苦、失意和迷茫的日子，陪他們走過一段回想起來自己都會感動的堅持奮斗的時光。
“虛擬伙伴”可以帶給用戶陪伴。我們制作的“虛擬伙伴”可以給用戶不一樣的視覺體驗，模擬一個真實的伙伴陪伴用戶，用戶可以給這個伙伴切換衣服、背景、飾品、動作，也可以對其進行觸摸旋轉、放大縮小、焦距變換等，我們模擬的這個伙伴可以做出很多人類的動作，比如摸頭，走路，跑步，打招呼，呼喊，站立，坐下等各種各樣仿真的動作，也可以選擇適合的虛擬伙伴類型，如男孩，女孩或者寵物，同時我們輔助以音樂和配音增強表達和感染力，給用戶更好的體驗。而且當我們使用AR技術來實現當用戶掃描身份證背面時，會在你所處的真實環境下出現虛擬伙伴3D人物在身份證背面與用戶進行互動，可以帶給用戶非常真實和神奇的感覺，仿佛虛擬伙伴真的來到了用戶的世界，成為他們的朋友。這種直接的視覺互動體驗可以帶給用戶更好的陪伴效果和增加用戶的使用興趣。
通過以上的各種功能，可以給用戶一個非常真實的伙伴，和他們一起成長，告訴他們人生的道理，男孩和女孩可以用來做朋友，也可以他們所在的場景進行更換，讓其旋轉，為其搭配不同風格的衣服。寵物可以用來一起玩耍，也可以彌補部分現代人非常喜愛寵物但由於種種客觀因素不能在現實中養寵物的遺憾，虛擬的寵物伙伴擁有多種表情和動作：比如當對寵物進行批評的時候，寵物會垂頭喪氣地轉圈；當對寵物下令奔跑時，寵物會以很滑稽的動作奔跑；當想和寵物進行對話時，寵物會模仿人的說話的表情和動作與用戶交流等等。這樣減少了現代人的孤獨感。而通過掃描身份證背面出現的虛擬的男孩、女孩和寵物以及他們的動作可以帶給用戶更加充滿科技感和新鮮感的神奇體驗。
圖1.項目意義圖片說明
二、目標群體
2.1 目標群體
2.1.1 主要目標群體
兒童、青少年、處於奮斗狀態的成年人和需要陪伴的老人以及所有對軟件感興趣的群體。
2.1.2 對目標群體的吸引力
我們團隊為目標客戶群提供了測試版本的軟件安裝包，經過我們的調查反饋，該軟件對目標群體有很好的吸引力，絕大多數群體表示喜愛或渴望擁有這樣一款app，覺得十分新鮮和神奇，並表示確實給他們的生活帶來了正能量和樂趣，在測試后沒有卸載軟件並正式投入使用，期待產品正式上線和推出更多伙伴；讓我們更加欣喜的是部分目標群體將跟AR技術的虛擬伙伴截圖合影並發送到朋友圈，甚至主動為虛擬伙伴提供配音且提供了非常寶貴的意見，這讓我們對產品的市場應用前景有了極大的信心。
三、作品功能和原型設計
3.1 總體功能結構
圖2.總體功能結構圖片說明
如圖所示，項目可以在總體上分為“選擇伙伴”，“伙伴陪伴”，“邀請伙伴”三個功能模塊，按時間順序划分很容易理解，每個模塊又有具體的分支，下面將進行詳細的介紹。
3.2 具體功能模塊設計
3.21選擇伙伴：
a.從伙伴的類別來看，可以將伙伴分為男孩、女孩、和寵物三種，基本可以滿足不同群體的需要。
b.從伙伴的適用場合來看，有用於工作學習激勵的，有用於困境病痛治愈的，有用於等人等車失眠陪伴的，我們的目標是挑戰一切負能量，讓用戶的生活更加美好。
c.從適合的年齡區間來看，既可以用於陪伴子女不在身邊的老年人，又可以滿足相對成熟的成年人在奮斗過程所需的鼓勵，還可以當做充滿童心的孩子們童年伙伴。
圖3.選擇伙伴圖片說明
3.22伙伴陪伴：
a.伙伴裝扮：可以給伙伴換裝，打造專屬於自己的伙伴，更具有互動感，你可以在不同的情景下給伙伴不同的裝扮，配合上不同的動作造型和背景，可以自由組合出伙伴的多種形態，給用戶足夠的DIY創意空間。
b.伙伴互動：通過伙伴的動作和文字互動，相輔相成，讓伙伴更加形象生動。同時每一次互動都力求帶給用戶正能量和真切的關懷與激勵。互動不設置好感值等相關內容，我們不想做一款依賴性的讓用戶沉迷的軟件，我們希望這款軟件能是一份純粹的溫暖。
c.其他：除了換裝外，還可以進行更換背景、飾品、寵物等相關操作，還可以任意調節角色的角度和遠近，給用戶更大程度的自由創作空間，讓每一個畫面都是值得截屏保留的畫面，記錄用戶與伙伴一起成長的瞬間，還可以分享到朋友圈，把這份溫暖的陪伴分享給更多人。
圖4.伙伴陪伴圖片說明
圖5.《虛擬伙伴》實際應用：大學生體測訓練
圖6.選擇陪練
圖7.夜跑警報器（音量140分貝）
圖8.跑步訓練
3.23邀請伙伴：
a.AR增強現實：用到了今年互聯網最火的技術之一“AR增強現實”技術，使用戶體驗更真實，只需要用人人都擁有的身份證背面對准攝像頭識別掃描，就能夠“邀請”伙伴來到你的世界中。
b.伙伴動作：來到你的世界的伙伴不單單是一個模型，而是有表情有動作，用戶會感覺它真的來到了自己的世界，會驚嘆於最新的技術所帶來的神奇效果，忍不住想截屏保留下來。
圖9.邀請伙伴圖片說明
3.3 界面設計
3.31人物風格：
人物采用Q版動漫日式的風格，讓你能夠與二次元伙伴親密接觸，如果你熱愛動漫，這款軟件也能幫助用戶創作屬於自己的動漫情境，一些測試軟件用戶還表示他們非常喜愛這些伙伴，想給伙伴們寫一些故事。
3.32美術風格：
整個美術畫面都顯得充滿童真與靈氣，這正是我們團隊所向往的純粹美好的世界，每一個伙伴都十分美好，這樣的設定似乎能一下子抓住兒童的心，很適合做少兒產品。但事實上，經過調查，這款軟件對成年人同樣具有很強的吸引力，讓人愛不釋手。
3.33 UI風格：
appUI界面風格統一，選取了具有科技感的簡單大氣的UI風格，我們給“虛擬伙伴”的定位是一款神奇的軟件，所以這樣的UI風格設定能夠增加軟件的神秘感和科技感，吸引用戶，讓人想要一探究竟。
3.34細節設計：
“虛擬伙伴”app非常注重細節上的設計，可以說每一處細節的設計都是匠心獨具，呼應主題的，不作無用處的過度設計，只力求每一處都別出心裁。比如詳細解讀一下以下這幅畫面的設計，有很多細節值得推敲。右上角的圖案和伙伴名字相互呼應，而每個伙伴所處的地點也與名字呼應，如圖一地點為教室，圖二地點為游樂場，圖三背景上的標題正是“動物朋友”的英文。最下方三個禮物盒子，象征着每一位伙伴都是我們精心設定的帶給用戶的驚喜禮物。
圖10.細節設計圖片說明
3.35界面設計流程：
用戶界面設計流程如圖所示：
圖11.界面設計流程圖片說明
[Step1] 設計准備
（1）團隊中負責界面設計的成員閱讀需求文檔和系統設計文檔，明確界面設計任務。
（2）團隊中負責界面設計的成員與目標用戶溝通交流，了解用戶的使用習慣和他們對界面的看法。
（3）團隊中負責界面設計的成員准備相關的設計工具和資料，收集或創作基本的界面資源如啟動畫面、角色模型、場景模型、用戶交互界面、logo、icon等。
（4）團隊中負責界面設計的成員確定本app軟件的用戶界面設計規則，主要包括：
♦優秀界面的特征或通用的設計原則；
♦軟件主界面的設計規則；
♦軟件子界面的設計規則；
♦標准控件的使用規則；
♦美學設計規則。
[Step2]界面設計
“虛擬伙伴”的界面設計主要經歷了 “原型創作—>原型評估－>設計細化”的步驟，采取迭代進行的方式。
（1）[Step2.1] 原型創作
團隊中負責界面設計的成員創作界面原型：
我們團隊選用原型制作工具ProcessOn進行界面原型的創作；
用Unity引擎實現可以運行的原型。
（2）[Step2.2] 原型評估
團隊交流討論界面的原型並對潛在用戶進行調查分析，匯集意見，及時改進。
（3）[Step2.3] 設計細化
團隊中負責界面設計的成員細化界面原型，例如美工處理，添加細節等。
[Step3] 撰寫文檔
用戶界面定型之后，團隊中負責界面設計的成員撰寫設計文檔中的界面設計部分。
[Step4] 用戶界面設計評估
（1）團隊對定型后的界面進行正式技術評估，盡最大努力使界面變得更加美觀、易用。
（2）用戶界面的主要評估要素包括：
♦合適性
♦簡潔易用
♦一致性
♦美觀
♦動態反饋
♦功能屏蔽和出錯處理
♦用戶交互UI
♦兼容性和跨平台性
♦適應性和吸引力（針對目標用戶）
四、作品實現、特色和難點
4.1 作品實現
作品使用了Unity引擎，可以達到跨平台，不僅在安卓、ios、平板電腦等移動端可以使用，在pc端同樣適合，甚至可以運行在網頁。但在當下移動浪潮大熱的情境下，用手機等移動端設備去“養”這樣一位虛擬伙伴無疑是最便捷最實用的選擇。
4.2 特色分析
4.21 畫風精美：
作為一款應用類app，“虛擬伙伴”畫風精良，且采用了3D的表現形式，與普通應用類app有很大不同，畫面可以和游戲以及動漫相媲美。
4.22 充滿正能量：
伙伴所說的每一句話都是充滿正能量和積極意義的，這與相關競品如“會說話的湯姆貓”的單純娛樂養成性質有很大不同，同時，這也是商用軟件很難專門為用戶生產的產品。
4.23 動畫豐富：
如伙伴“辰熙”有超過一百種表情和動作，十六種不同場合的服裝，二十種場景，使和用戶互動更加生動，其中，“走”、“跑”、“跳”等動作更可以陪伴用戶一起去健身運動。這也是相比於相關競品如換裝類游戲的一大優點特色。
4.24 聲音系統：
“虛擬伙伴”提供了背景音樂BGM和人物配音，讓這款app更加活靈活現，吸引用戶。
4.25 AR技術：
增強現實（Augmented Reality，簡稱 AR），是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度並加上相應圖像的技術，這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界並進行互動。
AR技術是今年下半年剛剛流行起來的技術，相關市場還沒有被開辟完全，還有極大的發展空間和潛力，據了解，目前市面上有關於AR的應用屈指可數。而一款應用到AR技術的《精靈寶可夢》游戲更是火爆了全球，讓無數人為了獲得小精靈而走出了房門，這正是游戲改變世界的力量，我們團隊正是希望能夠通過這款有創意有情懷的產品在VR、AR市場大熱的浪潮下開辟出一條新的道路。
AR增強現實技術具有三個突出的特點：①真實世界和虛擬世界的信息集成；②具有實時交互性；③是在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。AR技術可廣泛應用到軍事、醫療、建築、教育、工程、影視、娛樂等領域。
4.26 可擴展性：
其實，現實中我們有很多地方可以應用這種AR增強現實技術的“虛擬伙伴”，比如，我們可以做虛擬的“健身教練”，“陪練”，“父母”，“老師”，“營養師”等等一系列的擴展角色，虛擬伙伴其實可以無處不在的影響和陪伴激勵用戶，也為現有的相關軟件提供了一個新的更生動更吸引用戶的表現形式。
圖12.特色分析圖片說明
4.3 難點和解決方案
4.31 遇到的難點：
AR技術是一門比較新的技術，相關的參考資料和使用教程不夠完善，我們想先嘗鮮新技術，就必然要有更大的好奇心驅動力去促使我們學習和研究。
4.32 解決方案
研究對比了幾款現有的AR引擎，最后我們團隊選定了一款國內新自主研發的AR引擎，其中文文檔易於理解和操作，相對其他引擎來說制作周期和學習成本較低，且在性能上提供了良好的解決方案，滿足我們項目的應用需求，同時其在跨平台方面做得也非常不錯，有助於我們提高生產力。
AR引擎現在種類非常繁多，我們團隊在選取解決方案時主要綜合考慮了以下幾點因素：
（1）支持的平台
（2）支持的功能
（3）性能如何
（4）是否收費
（5）是否支持雲服務