VR交互方式大PK,谁将成为主流

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VR交互方式大PK,谁将成为主流
2016年10月11

交互设计发展史上的每一个重要里程碑,都源自技术和人性的碰撞。从最初的纸带打孔,发展到键盘输入、鼠标输入,再到现在的触摸操作,语音识别,以及已经到来的3D手势、眼动识别。未来还会实现脑机接口,意念控制等。每一次的技术革新及产品升级,都会带来重大的人机交互方式变化。从其发展来看,最核心的是要符合人体的自然动作,让人们以最舒适的方式获取信息。
 
 
目前,VR显示终端处于发展初期,各大厂商凭借优势采用各自的VR交互解决方案。一时间,带有各种交互方式的VR显示终端充斥市场,有的绑定手柄,有的配备遥控器,有的安装触摸板,甚至有的具有手势识别功能等。这种多种交互形式并存的现状促成了VR交互方式百家争鸣的局面。在这么多的交互方式当中,哪些会成为VR主流的交互形式呢?
 
 
1、“眼球追踪”实现交互
 
 
大多数人认为眼球追踪技术是解决虚拟现实头显设备眩晕病问题的突破之处。Oculus创始人帕尔默•拉奇曾称眼球追踪技术为“VR的心脏”,因为它对于人眼位置的检测,能够为当前所处视角提供最佳的3D效果,使VR头显呈现出的图像更自然,延迟更小。同时,由于眼球追踪技术可以获知人眼的真实注视点,从而得到虚拟物体上视点位置的景深。目前虽然有很多公司在研究,但是却还没有一个另外满意的解决方案。
 
代表公司:七鑫易维
 
 
2、“动作捕捉”实现交互
 
 
动作捕捉系统可以让用户获得完全的沉浸感,真正“进入”虚拟世界。目前市面上针对VR的动捕系统还不是很多。现有的一些也只能在特定的场景中使用,并 且还要花费比较长的校准和穿戴时间才能使用。相比之下,Kinect这样的光学设备在某些对于精度要求不高的场景可能也会被应用。全身动捕在很多场合并不 是必须的,而它交互设计的一大痛点是没有反馈,用户很难感觉到自己的操作是否有效。
 
代表公司:uSens淩感科技
 
 
3、“肌电模拟”实现交互
 
 
因为神经通道是一个精巧而复杂的结构,从外部皮肤刺激是不太可能的,所以利用肌肉电刺激来模拟真实感觉需要还有一定的难度。目前的生物技术水平无法利 用肌肉电刺激来高度模拟实际感觉。有一个VR拳击设备Impacto用肌电模拟实现交互。Impacto设备分为两部分,一部分是震动马达,能产生震动感,这个在一般的游戏手柄中可以体验到;另外一部分,也是最有意义的部分,是肌肉电刺激系统,通过电流刺激肌肉收缩运动。两者的结合能够给人们带来一种错觉,误以为自己击中了游戏中的对手,因为这个设备会在恰当的时候产生类似真正拳击的“冲击感”。
 
代表公司:德国哈索普列特纳研究所HCI
 
 
4、“触觉反馈”实现交互
 
 
触觉反馈主要是按钮和震动反馈,大多通过虚拟现实手柄实现,这样高度特化/简化的交互设备的优势显然是能够非常自如地在诸如游戏等应用中使用,但是它无法适应更加广泛的应用场景。目前三大VR头显厂商Oculus、索尼、HTC Valve都不约而同的采用了虚拟现实手柄作为标准的交互模式:两手分立、6个自由度空间跟踪,带按钮和震动反馈的手柄。这样的设备显然是用来进行一些高度特化的游戏类应用的,这也可以视作一种商业策略,因为VR头显的早期消费者大多数是游戏玩家。
 
代表公司: TacTIcal HapTIcs
 
 
5、“语音”实现交互
 
 
VR 用户在体验时主要是环顾四周,不断发现和探索。图形指示可能会对沉浸感产生影响,这时如果用户和VR世界进行语音交互,会更加自然,而且它是无处不在无时不有的,用户不需要移动头部和寻找它们,在任何方位任何角落都能和他们交流。
 
代表公司:Fraunhofer IIS
 
 
6、“方向追踪”实现交互
 
 
方向追踪可用来控制用户在VR中的前进方向,但很多时候都会受空间的限制,追踪调整方向也可能会有转不过去的情况。交互设计师给出了解决方案——按下 鼠标右键则可以让方向回到原始的正视方向或者叫做重置当前凝视的方向,或者可以通过摇杆调整方向,或按下按钮回到初始位置。但是这也有可能会使用很累,削弱了舒适性。
 
代表公司:创想智控
 
 
7、“真实场地”实现交互
 
 
超重度交互的虚拟现实主题公园The Void采用了这种途径,就是造出一个与虚拟世界的墙壁、阻挡和边界等完全一致的可自由移动的真实场地,这种真实场地通过仔细的规划关卡和场景设计就能够给用户带来种种外设所不能带来的良好体验。把虚拟世界构建在物理世界之上,让使用者能够感觉到周围的物体并使用真实的道具,比如手提灯、剑、枪等,中国媒体称之为“地表最强娱乐设施”。这种的缺点是规模及投入较大,且只能适用于特定的虚拟场景,在场景应用的广泛性上受限。
 
代表项目:主题公园The Void
 
 
8、“手势跟踪”实现交互
 
 
光学跟踪的优势在于使用门槛低,场景灵活,用户不需要在手上穿脱设备。目前,手势追踪有两种方式,各有优劣。一种是光学跟踪,第二种是数据手套。
 
 
光学跟踪未来在一体化移动VR头显上直接集成光学手部跟踪用作移动场景的交互方式是一件很可行的事情。但由于视场受局限,需要用户付出脑力和体力才能实现的交互是不会成功的,使用手势跟踪会比较累而且不直观,没有反馈。
 
 
数据手套的优势在于没有视场限制,而且完全可以在设备上集成反馈机制。但是用户需要穿脱设备,而且作为一个外设其使用场景还是受局限。
 
代表公司:Leap MoTIon
 
 
9、“传感器”实现交互
 
 
传感器能够帮助人们与多维的VR信息环境进行自然地交互。比如,人们进入虚拟世界是想在虚拟世界中到处走走看看,但目前这些大多数是设备上的各种传感器产生的,比如智能感应环、温度传感器、光敏传感器、压力传感器、视觉传感器等,能够通过脉冲电流让皮肤产生相应的感觉,或是把游戏中触觉、嗅觉等各种感知传送到大脑。目前已有的应用传感器的设备体验度都不高,在技术上还需要做出很多突破。
 
代表公司:FeelReal
 
 
总结
 
到目前为止,VR领域目前还没有一个成熟的具有普适性的操控交互手段。以上大概列举了目前业界理论上比较主张的几种交互形式。这些交互形式到目前为止,虽然各自有各自的优点,但也都存在一定的缺陷。比如眼球追踪,尽管众多公司都在研究眼球追踪技术,但几乎没有一家的解决方案令人满意,都无法提供精准和实时的反馈。或如动作捕捉,市面上的动作捕捉设备只会在特定超重度的场景中使用,而且需要用户花费比较长的时间穿戴和校准才能够使用,而且这种方式的一 大痛点是没有反馈,用户很难感觉到自己的操作是有效的。
 
 
又如触觉反馈,它无法适应更加广泛的应用场景,虽然目前三大VR头显厂商 Oculus、索尼、HTC Vive都不约而同的采用了虚拟现实手柄作为标准的交互模式,但这只是针对一些高度特化的游戏类应用或轻度的消费应用,不过是商家退而求其次的一种妥协策略,因为VR头显的早期消费者基本是游戏玩家。再比如语音交互,首先机器对于人类语言的理解就是一大问题,简单的语音还好,复杂的就不行了,而理解之后机器对指令能否准确执行又是一大问题。
 
 
对于人类来说,最自然最有效的的交互方式有两个当属动作莫属了,因为即便语言不通,你仍然可以通过动作的比划与他人进行沟通。放在VR里面来说,肢体和手势动作可以用于大部分交互场景,尤其是轻度交互的固定场景还是对于重度交互的移动场景,手势的优势都非常突出。
 
 
虚拟现实是一场交互方式的新革命,作为一项能够“欺骗”大脑的终极技术,虚拟现实已经应用在医学、军事航天、室内设计、工业设计、房产开发、文物古迹保护等领域。虽然虚拟现实交互的输入方式尚未统一,市面上的各种交互设备仍存在各自的不足。但是随着多玩家虚拟现实交互游戏的介入以及玩家追踪技术的发展,我们不难判断未来虚拟现实的多人真实交互将如日中天。

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