有效的VR控制

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最近,越来越多的人必须处理与虚拟现实中的交互相关的任务。该主题非常有趣且相关,因为它与虚拟环境中的功能最直接相关,并且与BP头盔本身的技术一起影响整个用户体验,从而扩大了沉浸级别的界限。

Oculus Rift DK1眼镜的第一个版本一经引起人们对BP的新关注,输入系统问题立即出现-键盘和鼠标实际上是无用的工具,并且通过悬停眼睛进行控制是与环境和界面元素进行交互的一种不足方式。

在移动BP中,可以在Samsung Gear VR耳机型号中看到的触摸板已扎根以及无线游戏杆。但是在固定式VR中,除了使用经典的操纵杆(不能放弃这些设备,因为在许多游戏类型中,它们也是VR中的最佳解决方案),输入系统的可能性更大。现在,Oculus VRHTC / ValveSony这三个主要厂商都将在其眼镜上使用运动敏感控制器。眼镜和控制器本身的位置可以在空间中确定。

Oculus和Sony专注于实施头盔跟踪和控制器,这些头盔和控制器是为坐在或站立状态下的用户设计的,Vive跟踪系统可在最大4.5 x 4.5米的区域内工作,从而使用户可以在指定空间内移动。

许多人可能会感到惊讶。为什么建议使用运动敏感控制器而不是替代方案?毕竟,有一些用于抓紧手指运动技能的捕获系统,例如Leap Motion,以及各种原型手套(例如,Khimmerse的开发)。

跟踪和输入系统的要求


首先,让我们了解BP控制系统中首先需要的内容。
而且,如果您尝试用一个词来描述需求,那么我认为它将是“自然”一词。虚拟现实中的控制系统应尽可能接近与我们周围的客观现实之间的自然互动,而我们主要通过手来与之互动的对象。

BP的有趣之处在于,我们不仅可以在虚拟环境中重新创建现实,而且可以扩展普通现实的边界,这当然可以应用于UI,但是在这种情况下,它超出了本主题的范围。

由于对操作原理的直观理解,自然性也意味着较低的进入门限。

还有同步-它与自然主题相关,并且非常重要。这是关于以真实和虚拟方式同步用户操作。这方面不仅涉及UI,而且还涉及虚拟现实中人的自我感知,主要涉及UX。
而且,跟踪系统还可以促进BP点工作的高质量实施。跟踪的机会越多,沉浸效果越好,与环境互动的机会也就越多。但是同步不仅是跟踪能力和准确性的问题,而且还关系到其稳定的运行。

关于主要参与者为何提供使用他们指定的声音的跟踪和输入系统的问题的简单答案-当前,这些系统使您可以在虚拟环境中创建最通用,自然,直观和稳定的交互,可以将其定位为已使用的产品解决方案现在。

主要疑问


互动互动

如果我们谈论平台所有者自己提供的设备,那么乍看之下,似乎您必须牢牢掌握在手中的两个带有按钮的控制器可能会使与环境的自然交互过程恶化。

但是手中的控制器不过是工具,例如锤子,汽车方向盘或计算机鼠标。在某种程度上,此工具在与用户互动的过程中成为用户的一部分。例如,当一个人驾驶汽车一段时间后,他开始真正感觉到自己的身材,他的身体感觉扩展到了汽车车身的边界。

最近的研究表明,在猴子的大脑中使用工具时,某些神经网络会发生变化-该工具已集成到其自身的电路中(不断更新的四肢位置和整个身体形状的地图)-手臂模型扩展到了工具的尖端。

当HTC Vive出现在VRARlab中并且我们开始了第一个测试时,我们立即注意到,在许多演示场景中,作者经常显示真实控制器的虚拟模型,从而在真实和虚拟交互工具之间建立了完全的同步。保持控制器真实并在场景中看到其虚拟对应物,可以实现很高的沉浸感。



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在HTC Vive和其他眼镜项目的其他示例中,控制器的站点上显示了各种对象(手,枪,番茄酱瓶等)。而且,从主观上讲,将虚拟控制器显示为真实对象或其他对象的完整模拟之间的差异并不像最初看起来的那么强烈。在某些时候,您会忘记握住控制器,而只是在场景的虚拟对象上进行操作。控制器只是您的一部分而已。



现在,让我们尝试从自然性和同步性的角度了解现有的替代方案以及它们是否如此好-这对于最终的广大消费者来说是很重要的一点。

精细电机捕获光学传感器
在这种情况下,使用这种解决方案会遇到一些问题,以下是一些最关键的问题:
  • 为了与虚拟环境互动,应始终将手握在传感器前面-在相当有限的区域中面对用户。这是非常不自然的,并且在长时间的工作中身体上也很困难。
  • 当前用于确定手的算法远非理想-在某些角度通常无法检测到手-由于持续跟踪问题而导致的高进入阈值极大地恶化了整体使用该解决方案的体验。

手套
当然,对于许多人来说,用于VR控制的手套的想法引起了文学和电影中经典赛博朋克鼎盛时期的怀旧之情,但实际上,手套可以解决上述传感器的许多问题,UX和日常使用还存在其他问题-不同的手掌大小不同的人有卫生问题,在使用前有更多的时间准备,在正温度下经常戴着手套的感觉,甚至只是缠绕在您手上的电线。

搬家

当前的BP输入系统具有的重要问题之一是在虚拟空间中移动人的问题。通常,除了HTC Vive上的移动空间有限外,所有其他系统都不允许同步人体和虚拟人体的真实运动。即,这种同步的缺乏导致所谓的感觉失调,由于其在移动到BP时发生头晕效果。
这个问题是如此严重,以至于在许多专为VR设计的项目中,唯一的选择就是完全放弃或大大改造空间自由运动的可能性。

例如,这不适用于用户位于虚拟汽车内部或巨型机器人中的情况-我们所说的是模拟任何壳体外的完全自由运动(经典FPS力学)。

有多种方法可以在改变运动机制的水平上减少不愉快的影响(拒绝将相机左右移动移至注视点,通过点对点的传送可视化运动路径和更多奢侈的方法等),但是最有效是拒绝玩家在“机舱”内的任何自由移动或放置。

旅游平台
当然,有多种模拟自然运动的技术解决方案。例如,Virtuix Omni这些设备将能够找到他们的听众,但以目前的形式,所有现有平台都不太适合广大消费者成为眼镜产品版本的一部分-繁琐的安装,要求脱下鞋子或在平台上使用特殊鞋子,需要提前设置的时间游戏,设备范围相对狭窄的情况,这些只是这些形式的当前平台不太可能普及的一些最明显的原因。

头像

与当前定位为食品杂货的输入系统选项相关的另一个问题是虚拟现实中玩家化身的表示。一个严重的问题是正确显示化身的能力有限。
再次,在此,如在移动系统的情况下,适应当前的限制比例如使跟踪系统复杂化并使跟踪系统更昂贵更有效。

Oculus Rift的Toybox网络沙箱的作者彻底解决了显示化身的问题,由于游戏中存在多个相互交互的玩家,这一点非常重要。



开发人员强烈建议您不要形象化身的身体部分,这些部分应反映真实身体的运动(如果它发生在现实生活中),但是由于跟踪系统的限制而不能这样做,以免破坏沉浸效果。
最终用户会因此失去任何东西吗?取决于如何击败它。如果我们谈论的游戏是玩家(例如,幽灵),那么对可视化的限制就会产生叙述性的理由,问题就会消失。

有关使用Oculus Rift在现实中发展任务故事中,有一个示例,该示例使用叙事方式证明了Leap Motion的潜在问题,并将其作为游戏任务呈现。

在许多游戏中,玩家的角色(例如他的真实身体)不应自由移动。例如,将化身放置在汽车的驾驶员座椅中,这可以部分缓解这种情况。并且在Toybox示例中,由所选视觉样式支持的游戏约定也完全适用。
此外,由于高质量跟踪所产生的头部和手部运动的可信度,消除了缺乏现实性和化身的整个身体的所有部分。

在Oculus Connect 2上有两次精彩的演讲,提出了与输入系统有关的这些主题和许多其他主题,可以在下面找到:





前景展望


重要一点-我根本不想说所有其他选择都是徒劳的。只是现在和2016年,光学精细电机传感器,手套和其他类型的输入设备都失去了许多重要参数,对于像Oculus Touch这样的控制器的最终用户而言。

BP中众所周知的替代输入选项仍然需要解决许多问题,以便最终用户也可以通用和方便地使用它们,以及随VR点的产品版本一起提供的控制器也是如此。对于某些类似物,解决问题的可能性是很高的(尤其是用于跟踪手的光学传感器)。但是眼镜和相关设备的当前功能远非理想。现在,他们的开发人员才刚刚开始漫长而有趣的完全沉浸式开发之路。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN387935/


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