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产品设计

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[其他] Daydream头盔和Cardboard的最大不同:全在新的手柄上

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心动则痛Oath 发表于 2016-10-5 23:05:36
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雷锋网按:就在昨晚,  谷歌首款Daydream VR头盔正式登场,仅售79美元   。  本文是VR行业从业者胡痴儿在知乎上关于谷歌Daydream的探讨,雷锋网 (搜索“雷锋网”公众号关注) 获授权发布于此,希望能加深你对Daydream VR的了解。   
   利益相关:如图,体验完daydream领了一套广告衫睡在了Google办公室的地板上做了个『30分钟』沉浸感极强的白日梦......
  

Daydream头盔和Cardboard的最大不同:全在新的手柄上

Daydream头盔和Cardboard的最大不同:全在新的手柄上-1-产品设计-cardboard,Google,办公室,广告衫,白日梦

  打个形象的比方:刚出生的婴儿,它会到处爬,到处望,看看这世界是怎样的,这就是Google cardboard前两年头动交互所做的事情。
  两年后这个婴儿大致会看世界了,于是开始挥舞着自己的小手,去抓身边的、周围的东西,可能抓得有些幼稚、有些凌乱。
  

Daydream头盔和Cardboard的最大不同:全在新的手柄上

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  但是随着它慢慢成长,便越来越会和身边的东西交互,抓东西越来越灵巧和自然……这就是daydream,它的核心就是用controller来『抓东西』。
  

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  (从尺度上来看它可以随时放进口袋,便携性符合移动端要求;而从正面的简单三个按键上看来,它也是适合做简单的、轻度的交互,所以受众广,利于VR早期的推广。)
  

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   所以,用一句话概括就是—— 用手部控制controller进行操作替代了原来用头动控制cursor的交互,把头部从繁重的交互操作中解救出来,是体验上的升级。
  所以我们重点讲讲它的交互——
  

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  另外,我们从文件中也可以看出来,daydream确实是由cardboard演变过来的:另外,我们从文件中也可以看出来,daydream确实是由cardboard演变过来的:
  

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  列个目录慢慢往下写:
  
       
  • 硬件及工业设计
       
  • raycast
       
  • 连续motion
       
  • 离散motion
       
  • 双手交互
       
  • touchpad以及手感
       
  • APP button
       
  • 点击home button回到daydream的主页
       
  • 长按home button 回到默认视角
      
   0. 硬件及工业设计

  这个controller是用蓝牙连手机的遥控器,示意图如下:
  

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  经知友经知友 @tony chen 提醒,音量键在这里。(因为在手机插入手机盒子之后不方便操作音量,而有需要随时调节。)
  

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  从触觉上来说,一个平的略往外凸的按钮,下面是凹进去的按钮,能让你在VR中摸出来。
  

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  握着这个controller的姿势和单手手持手机相似,所以它不支持multi-touch,而更多的是你大拇指单指的操作——用大拇指操纵这三个交互控件。
  (为了避免手把controller甩出去,所以手腕上还是系了个绳)
  

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   1、raycast

  在cardboard和很多移动端VR中,都使用转动头部来控制cursor的。
  而Daydream的controller,则在VR中发出的虚拟『激光』移动cursor,避免过多的『头动交互』引发的脖子疲劳……这是交互的一大进步。

  

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   raycast这种交互用到了IMU(加速度计、陀螺仪和地磁计三者数据的整合),虽然只有三自由度,但是已经够用了。
  

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   这里感兴趣的同学可以看 《如何形象地理解四元数?》 ,我非技术就不讲了。
  

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  想象一个点,向一个三自由度的球形曲面投射一道射线,它只要稍微转转手腕就能指到这个球面里的任何一个点。(所以交互起来很轻松)
  

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   在cursor的设计上, Google学习了Hololens中的『gaze』 ,即镭射出的射线和虚拟物体相交形成了一个圆。
  

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  而这个圆是贴着虚拟物体表面的走的,所以增强了虚拟物体的立体感。
  

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   从下面的demo中我们可以看出,在来到主视角之后,用户并不需要使用『头动』来调整cursor,而是直接轻松简单地 用了遥控器的raycast完成了交互 (微微转动手腕调整遥控器位置)。
  

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   用镭射的交互方式用来做选择其实是很轻松的(用户交互成本使用路径最低)—— 用户站在&坐在一个固定位置,就能轻易地选择到他能看到的任何物体 。在VR中的交互感觉,就像激光笔一样。
  

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   不知道你们有没有过用很强的激光笔指着远处,当你在很远的地方看见激光一瞬间达到,这种迅捷的交互有种很强的快感。( 如果地球上所有人同时用激光笔指着月亮,月亮会不会变颜色? )
  

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  我们都知道,越远处的物体,越相当于贴在一个三自由度的球面上,比如极远处的星辰,但是越远处的物体需要转动得幅度越小,却越难以精确指到。
  

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  用raycast选择道具栏中的物体用raycast选择道具栏中的物体。
  

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  在投掷道具时,激光镭射的虚线就会显示出来,示意你将会投掷到的地方。
  

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  指着一个可被激活的道具。
  

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  点击touchpad,则触发这个道具,比如这里是宝箱打开。
  

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  拾取道具,选中道具后点击touchpad,道具会向你飞来。
  

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  道具会向你飞来。
  

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   不像HTC vive那样低头弯腰过去捡那么累, daydream controller在降低了操作成本的同时也降低了沉浸感 (因为游戏并不是让用户轻松的),但是又能提高留存率,因为玩起来轻松用户更愿意久玩。
  

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  当然还可以用来瞬移传送当然还可以用来瞬移传送。
  在Google 街景地图VR中,每个点都是一个全景球,用抛物线式的raycast进行传送。

  (为什么要用抛物线呢?因为如果直接用直线raycast指向地面可能不容易指准,而产生比实际距离更靠前或者更靠后的偏差,而一个抛物线投射过去其实是有两个维度的,这时能更准确地判定该点的距离,或者深度。)
  

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  这段将在《用哪些方式在VR中移动(locomotion)比较合适?》中再展开详细讨论......
   2、连续motion

  连续motion用到的更多是controller里的陀螺仪(gyroscope),传回来的只有角速度(angular speed)。
  

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  因为它只有三自由度的方向追踪,而没有六自由度的位置跟踪,所以这个controller只能改变方向地摆啊摆。
  

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  用motion作为游戏的交互在7、8年前的PS3 move和wii就有了,就是运动手柄以控制虚拟中的某个握着的道具。
   个人理解——如果说触摸是适合2D平面的交互,那么 motion则是适合3D立体的交互 。即便以前3D交互都是用任天堂发明的摇摇杆,但还是在2D的手柄上摇动,难免有维度感的缺失。
  

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  我觉得VR交互设计的核心就是思考——将现实中你握着的controller映射到VR中你的avatar握着controller幻化的道具,要像真的握着它幻化的道具一样,就得对它幻化的道具的交互有深入的理解——
  人们是怎么用激光笔指东西的?怎么用鱼竿钓鱼的?怎么用平底锅烹饪大饼的……
  

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  daydream controller把motion的交互放在了手上,而不是头上——用手来运动,而不是头动控制保证了『不晕』。
  2.1、摇晃
  摇动魔法花朵
  

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   2.2、平移&推动

  移动平底锅
   

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  连续地一点点地把菜扒到盆子里——
  这里有个细节:你得调整刀的方向,让刀用刀背(刀最宽的部位)把这些菜推过去,而不是刀刃或者其它地方,所以你感到这确实是一把刀,因为你在交互时感到了刀锋和刀背的不同功能,会产生不同结果(你用刀锋无法把它们推走)
  而你手腕调节controller将它和砧板调垂直,这个状态就是『连续motion』——细微、连续的方向调节。
  

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   2.3、方向控制


   摇晃手腕控制龙前进的方向,而这条龙是第三人称的,而你所在的视角是静止或者匀速的,以此来保证不晕,特别适合运动类游戏(如果这条龙是你第一人称来玩一定晕倒你吐血)。 但是沉浸感不够,龙会舞出你的视线,必须转头调整视角跟上。
  你手腕舞动着controller,模拟舞龙艺人舞龙的体验。
  

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  放风筝和舞龙同理,都是上下晃动比较厉害的『镜头抖动』,所以也采用了第三人称。
  你手腕舞动着controller,模拟放风筝的人放风筝的体验。
  

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   2.4、倾斜(tilt)

  微微摆动『迷宫』,让弹球在里面滚出来。
  

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  倾倒平底锅
  

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  另外,吃苹果和喝水则是一种特殊的倾倒,将虚拟物体朝你的方向倾倒。
  吃苹果
  

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  喝药水
  

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   3.离散motion

  离散motion主要用到的传感器是加速度计用来感知加速度。

  

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  (你手甩出去一瞬间,视觉上得到反馈,所以感觉非常爽。)
  

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   如果类比平面交互的话, 这个操作有点像iOS上的快速滑动(flickr),有一种丢弃的感觉 。比如iOS中的滑动就会根据你手指滑动速度的快慢来决定页面滚动的快慢。
   

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  3.1、击打
  你挥动controller,越用力则在VR中反馈到的视觉冲击力和听觉上的力度越强。
  锤子锤虚拟物体
  

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  用球拍打球,你手腕甩出去。用球拍打球,你手腕甩出去。
  

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  它和后面的一个木琴(xylophone)游戏异曲同工:
  这种demo设计的巧妙之处在于——左右旋转是用『连续motion』选择音调。

  

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  而上下的敲击是用『离散motion』发出声音,挥手时的加速度越快,声音的颗粒感越强。
  还有一种比较好玩的玩法是握着『音锤』上下抖动手腕,连续敲击产生轮音效果,或者连续滑过多个琴板产生『琶音』的效果……(不小心暴露了我是音乐人的身份(╰_╯)#)
  下面四张是敲击全过程:
  

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  竖琴发出音乐的动画竖琴发出音乐的动画
  

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  切菜也是一种离散motion,尤其是甩着手腕,『剁』下去的那个动作。
  

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  3.2、投掷

   离散甩动主要 使用加速度计测你『甩出去』瞬间的加速度 ,从而模拟虚拟物体也被这样甩出去,你甩动的速度越快,虚拟物体飞出去的越快、越远(视觉反馈)。
  比如你甩动魔法花瓣
  

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  回旋镖(boomerang)回旋镖(boomerang)
  瞄准……
  

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  扔出回旋镖扔出回旋镖
  (这里很神奇的一点是,我必须用手腕调整飞镖迎风的方向,用飞镖的刃对着空气,调整好位置再用『离散motion』扔出去)
  

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  (飞镖飞过去打靶)
  

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  讲个用户体验的细节:我以前去澳大利亚旅游的时候丢过回旋镖,当我的手扔出去后回旋镖就飞走了,飞不回来。而且我明明想飞向某个物体,结果却偏差非常大。(不符合用户预期)。
  而这里Google对飞镖的『再设计』,让回旋镖飞出去,砸到我想击中的目标,然后在空中根据它设计好的飞行轨迹盘旋之后,再飞回来,飞回我『手』里——
   这个过程以及它在空中飞行的轨迹, 符合了我的心理预期,于是和我的交互间建立了联系 。所以在我往后的交互中,我便越来越熟练,甚至在扔出去的时候就知道它会在空中击中那里并回到我手里。
  (下图左上为飞回来的回旋镖)
  

Daydream头盔和Cardboard的最大不同:全在新的手柄上

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  甩动手上的平底锅,将面饼抛到空中。
  

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  甩动鱼竿,将诱饵抛到远处。
  

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   5.touchpad以及手感

  

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  最上面那个大圆形平台是touchpad,没事的时候可以把大拇指放上去滑动,当你握着的时候只可能用大拇指摸到它,所以还是大拇指单指操作,用来滑动某些view。(当然这种滑动可以是连续滑动pan、离散滑动swipe)
  

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  所以它会记录你大拇指指头和touch pad接触的接触点的位置。
  

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  因此,它可以作为第三人称游戏的2D平面方向控制(有点像手柄上的d-pad),touchpad上的上下左右则代表了在这个2D平面中的前进方向。
  

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  不过,最重要的是!它不是tap而是click!!(就像你手指放在鼠标上点击,是不需要抬手指的,反之,触屏手机的tap操作就需要抬手指。)
   下面我们来讲下它的最主要操作 click ——手感和mac的touchpad类似,你把它按下去再抬起来即完成一次click事件,而且不需要抬手指。和触屏手机的tap不同~
  

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  点完抬起手指时我感到了一些微微的力反馈——据说在touchpad下面放了个触觉点击开关(tactile cilckable switch)。
  

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  在现实中这个操作对应VR中的点击虚拟按钮(click button),而且这些是比较主要的操作,比如射击、选择……
  

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  click touchpad触发魔法花瓣click touchpad触发魔法花瓣
  手指放在touchpad上。
  

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  hold on在 touchpad之上后……
  

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  点击touchpad发射魔杖上的火焰弹点击touchpad发射魔杖上的火焰弹。
  (注意中间的虚线,正是激光镭射示意发射的轨迹将沿着这条线。)
  

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  当然touchpad还可以结合hold on来移动物体。
  用raycast指着地上的一个物体。
  

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  按下click把它吸到你的魔杖上。
  

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  保持hold on并移动它。
  

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  松开touchpad,物体掉落在地上。
  

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  另外还有一种是实时策略游戏,这种交互会更传统一些(因为第三人称上帝视角的原因)。
  用raycast选择一条恐龙
  

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  点击一个位置让它走过去。点击一个位置让它走过去。
  

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  还可以像鼠标一样的drag,同时选中多条小龙。
  

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  再点击一个位置,小龙们会跟着走到标记地点。
  

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  还有一种是一直drag,然后cursor一直移动,小龙则也会一直跟着那个方向走来。
  

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  因为我比较反感这种上帝视角的传统交互,这里就不多讲了……
   6、APP button

  这个主要是按照APP设定的操作来,从设计优先的角度来看是比上面的那个按钮次一级的,比如用来回到游戏中的操作菜单、暂停或者选择工具,射击类游戏中为了减少交互路径直接设计成click一下就切换武器的。
  APP button最常见的就是唤出游戏内置的道具菜单。
  

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  然后再用激光镭射做选择。
  

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   7、点击home button回到daydream的主页

  home button则是返回主页,也就是Android VR的home 页。
  

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   8、长按home button 回到默认视角

  很多时候,因为用户转头不方便,可以长按home button 1秒钟后触发重新回到中点(Recenter),你头上戴的viewer回到默认的初始视角,而你手中握着的controller回到垂直时的状态。
  

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  viewer的回正,方便用户重新转动头部调整视角;而controller的回正,则是方便用户自行纠正controller的漂移问题(将它初始化)。
  图中的箭头不是方向,而是正y轴的指向,可以看出,回正后viewer和controller处于同一坐标系上(重合了)。
  

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  而且这里有个亮点,我在实时交互(real-time interaction)的时候长按home button触发recenter,结果是——画面先暂停然后再像切换镜头一样切换到了正中央的视角neutral pose(这个过程叫做recentering,而完成后则是recentered。),这时我得按一下app button才能继续游戏。(这里虽然打断了我的操作,却没给我造成太大的损失)。
   9、关于几个问题的解答

  (1)仍然是基于手机的VR吗?

   答:是插手机的盒子,但是是深度定制的。
  

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  (2)请问下daydream平台了降低延迟是否弃用了虚拟机呢?daydream平台是否开源给第三方平台?

   答:首先daydream是和各大手机厂合作的,为特定手机订制的盒子,类似于Gear VR,只是gear VR是Samsung note或者edge配 Oculus gear VR,而daydream是多对多,比如华为手机搭载华为的daydream,小米手机搭载小米的daydream手机盒子……
  

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  (当然这一切都是向GearVR学的,只有手机的开发厂商为他们的手机定制VR盒子,才能获得更好的体验。)
  

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  (3)这个controller与6P是通过什么方式连接, 应该是无限的, 是蓝牙还是WiFi,还是其他?

   答:是用蓝牙连的。
  

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  附送一些daydream给大家当壁纸吧:

  

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博海空舟 发表于 2016-10-8 09:36:34
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老扎 发表于 2016-10-16 17:40:31
边撸边过
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小建_Oa7os 发表于 2016-11-16 11:51:10
是金子,总会花光的;是镜子,总会反光的……
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明辉 发表于 2016-11-21 16:14:28
占位编辑
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