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電子發燒友網>電子資料下載>傳感與控制>VR交互技術核心-頭部追蹤和體感控制器

VR交互技術核心-頭部追蹤和體感控制器

2017-09-13 | rar | 0.1 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  在基于PC的(HTC Vive、Oculus Rift)和基于游戲主機的(PSVR)高端VR硬件方面,這種交互方式基本上已經成為了標配:HTC Vive最早提供了兩個體感控制器,并且不支持其他交互方式;Oculus Rift在發布初期標配一個Xbox One游戲手柄,而在年底的時候也終于推出了體感控制器Oculus Touch;而對于PSVR來說,雖然兩個發光棒PS Move也不是標配,但考慮到其低廉的價格和某些VR游戲只支持體感操作,越來越多的PS4玩家也都會考慮購買一個PS Move套裝(兩個體感控制器加一個定位攝像頭)。

  那么為什么“頭控加體感”的交互方式會成為高端VR的標配呢?我想這主要還是與我們人類的動作有關。雖然我們身上有很多環節,這意味著我們可以做出多種動作,但其實我們最主要的動作還是通過雙手,頭部則是一個觀察“設備”。盡管我們的雙腿依然完成了很多動作,但雙腿的運動更多的是實現位移。在現實生活中,我們很多時候并不需要雙腿,比如坐在椅子上工作,坐在沙發上看電視和玩游戲,或者站在公車或地鐵里出行,而大部分工作和生活中的行為都是通過雙手完成的。因此如果我們想要在VR環境實現一個沉浸感,在我們解決了頭部動作追蹤的問題之后,下一個需要解決的問題自然就是如何實現手部動作的模擬

  其實除了體感控制器,我們曾經還有其他選擇。其中一種選擇是傳統游戲手柄,它曾經是我們最常用的游戲交互設備。通過手柄,我們可以完成角色的移動和動作,可以查看菜單,可以保存和讀取游戲,但傳統游戲手柄的操作并不與人類真正的動作相一致,其結果就是產生違和感。

  我們在游戲中的控制的角色其實并不是我們自己,我們按一個按鍵就能完成一個側滾,但是在現實生活中我們很多人一輩子都可能無法完成這種動作。雖然這也產生了很多樂趣,比如說你在游戲中可以無所不能,但卻無法發生VR所強調的沉浸感——我在其中。

  另一種選擇則是通過側面觸摸板進行互動。谷歌眼鏡和三星Gear VR都采用了這種互動方式,通過在眼鏡側面的觸摸板進行控制,看起來這似乎是一種方法。但是這種方式其實有很多問題,首先就是這樣操作看起來實在好傻,為什么看起來很傻呢,因為它不符合人類自然的操作。舉個很簡單的例子,在進行左右操作時候,我們需要用戶的右手指在右側觸摸板進行滑動,這是非常不自然的,而且無法呈現操作的力度,其結果就是誤操作很多。這種操作方式注定是失敗的,可以說谷歌眼鏡的失敗有一部原因就是因為這種不成熟的操作方式。

  相對于上述兩種交互方式,體感控制器的方案是那么的合情合理。我們之前使用電視和空調遙控器,操作手機和MP3播放器,都是將一個設備握在手里進行操作的,這樣的方式“很順手”。任天堂在前幾年推出的Wii可謂風靡一時,其成功很大程度就是因為其創新性的體感控制器,通過它我們可以玩到很多體感游戲,比如說打一場網球賽,通過你手部動作的力度,系統會判斷角色的動作,雖然Wii的體感控制器現在看來還比較初級,不過可以說是為之后的體感設備提供了不少的寶貴經驗。

  在這里也許有人會說,我們還可以通過手勢識別直接使用我們的雙手進行互動啊?微軟的體感設備Kinect和MR頭顯Hololens就采用了手勢識別,不過到目前為止手勢識別還存在一些挑戰。首先是手勢識別的精度還不夠,試驗過Hololens或Leap MoTIon的朋友都會發現,你的手勢識別經常會因為攝像頭的追蹤角度有限而沒有被捕捉到。第二個挑戰是觸感,喜歡玩游戲的人一定會有這種感覺,一個手柄的舒適度在很大程度上決定了我們玩游戲的體驗。相對于手勢識別,手柄或控制器的鍵位都給了用戶一種實在的反饋感,而這種觸感是空手無法帶給我們的,至少在目前階段,體感控制器的體驗要勝過手勢識別。

  最后,在PC和主機VR上已經沒有任何懸念的“頭控加體感”交互方式,在移動VR上也有了一些進展。從谷歌推出的Daydream參考設計中的手柄,到最近小米發布的VR頭盔附帶的手柄,我們都看到了這種趨勢。雖然現在的移動VR設備還是單手柄,包括VR頭顯還不能實現真正的位置追蹤,但我相信隨著技術的發展,我們會很快看到在交互性接近PCVR的移動VR產品,或許到那個時候,我們才會迎來一種真正“標準”的VR交互方式,進而迎來一個VR內容真正的爆發期。

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