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0 K h2 f( l& q9 F$ g在虚拟空间中实现自然移动，是VR沉浸感的关键。
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' S$ [- \) z1 e0 R正文共 2635 字 11 图；预计阅读时间 8 分钟 - c! \3 v q) S: R# j$ j
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2 R7 W/ A) ]8 q2 _+ B% H* S对现实世界的逼真模拟一直是VR的魅力所在。而构建一个足够真实并极具沉浸感的VR体验，除了需要逼真的视觉效果，实现虚拟空间中的自然移动亦是关键，毕竟人们体验VR并不只是为了看VR影片。但在VR中实现自由移动并不简单，针对这一问题，研究人员及相关厂商想出了不少VR移动机制。
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: a9 _9 N. S6 w+ h' S坐垫、瞬移、摆臂等各种移动机制，
g. \* V; t' W1 ?2 L只为在VR中“走一步”
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- VRGO推VR游戏坐垫VRGO Mini，臀部控制移动
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9 q3 L0 t; b9 l' ^ Q近日，位于英国布里斯托的一VR移动辅助设备公司推出了一款辅助移动的VR游戏坐垫VRGO Mini。
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VRGO Mini是一款游戏座椅附件，可置放于玩家和座椅之间，并为玩家带来直观且舒适的就坐式移动方式。就坐时，玩家只需向目标方向倾斜身体，便可令游戏中角色实现相应移动。这款设备兼容大多数VR头显和游戏，并可通过蓝牙快速接入各种头显，包括Oculus Rift、Oculus Quest、HTC Vive、小派等VR头显。
; _: \1 m8 N2 C3 [4 k 与其他移动方式相比，VRGO Mini为VR体验提供了一种既能欺骗感官，又相对舒适的方式。: c( ^# `# l5 f B+ J: m
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- 微软通过压缩空间实现VR自然移动机制
0 q! R5 }( R# p& a7 H 在一项最新的研究中，微软研究员Mar Gonzalez-Franco、Eyal Ofek与伦敦大学Anthony Steed教授、斯坦福大学Parastoo Abtahi教授合作推出了一套克服空间限制的VR自然移动机制。) d9 o( C, w0 a
这一机制从《爱丽丝梦游仙境》以及《Seven-League Boots》等著名的童话故事中获得了灵感。研究团队通过放大使用者在虚拟世界中化身的比例，实现了小规模空间中大空间的访问以及大空间中的快速移动（简单来说，就是在现实的房间中实现VR中城市的探索）。
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, d0 H0 Q+ @# U( m2 J通过缩放使用者头部视图和调整相对位置，使用者的视图变化 ~2 t* c! P% f' `+ D) V
3 x; ]/ ]8 a( x0 U. M1 u$ | 通过缩放使用者头部的视图和调整相对位置，使用者会产生视图位于正常人高度的错觉。通过这种方式，使用者可以在小型的虚拟世界中实现快速而自然的移动，并能够查看周围环境的具体细节。7 M7 @9 F$ `2 y# i
微软指出，这种移动机制存在一系列的优势：移动自然、无须训练，并且能够增强沉浸感以及避免晕动症。! j; O$ h$ ^- U. L, p, `
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- 游戏中基于摆臂的VR移动机制" I2 m, ]% a- V2 v
2 ~/ `! g. F- | zVR游戏开发商Survios则在《Spint Vector》、《Westworld Awakening》两款游戏中探索了一种基于摆臂的VR移动机制。3 A& b* \9 Z. G' @4 A O9 g- o' Z
众所周知，人类在利用双腿进行移动时会自然地通过摆臂保持平衡。Survios则利用人类这一习惯，想出了这一VR移动机制。在Survios推出的这两款游戏中，玩家可以通过原地摆臂的方式实现移动，摆臂的速度越快，跑动的速度越快。 c9 u" x( W, M6 Z! @7 s5 D
. P, T* _1 @/ E/ n$ x% w2 K$ k《Westworld Awakening》2 @& E2 }8 U A1 s: x+ U9 w' c6 I* y
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与其他VR移动机制相比，基于摆臂的VR移动机制不受空间限制，同时还能提供一定的沉浸感。/ E7 ^% r2 e+ O J0 [* b* A
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- 《Raw Date》等游戏中采用的VR瞬间移动机制$ R3 Q3 D# o$ z3 {5 d
在《Raw Date》、《Paintball VR》等VR射击游戏中，它们都采用了瞬间移动的VR移动机制。 }' L; S0 G" r
这也是一种相对普遍的VR移动机制。只需要轻触控制器上的按键，使用者便能瞬间传送至数十米开外的位置，而不需要费力的行走。由于在虚拟世界中化身并没有真正地移动，所以使用者并不会感到感官上的错位，从而有效地避免了晕动症。这一移动机制也同样解决了空间的限制。, Q- D4 b( A0 n
1 b. q0 ]4 t z% q8 u《Raw Date》
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但这一移动机制亦存在一些问题。首先，这一移动机制有着很强的违和感，这样的违和感会破坏VR体验带来的真实感。游戏《Raw Date》中虽然以未来科技的设定掩盖了这一违和感，但完全依赖瞬移的移动机制还是相当“出戏”。其次，瞬移还会使用户失去方向感，在虚拟空间中迷失方位。( B3 y# z3 h# g2 }! e6 h
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) n5 w- m$ y" l! \. F- 借助载具的VR移动机制
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VR海战游戏《怒海远征》则采用了一种相对讨巧的VR移动机制：借助载具的移动机制。
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q" f. t7 Y1 e; _, k《怒海远征》
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这一机制将体验者置于相对固定的载具中，例如汽车、飞碟或者海船，而移动则交予载具来进行。通过这种方式，大脑会产生使用者正处于某种载具的错觉，从而一定程度上避免眩晕。而且因为无须使用者在现实中进行移动，空间限制问题也得到了很好的解决。
& t% @& @4 q# _2 Y' |: f 但这一方式亦存在局限，毕竟在现实世界中，人并不会一直坐在载具中。
; ~* t2 J$ @$ R! Q1 B 除了上述的案例之外，研究人员还曾想出过完全的VR辅助移动装置以及利用人类方向感的偏差实现大空间移动等多种VR移动机制。但这些要么成本过于高昂，要么还处于理念阶段。
- x% _2 ~2 S: E! P# m# W 受限于感官错位和空间限制，
$ S( `! Q; j$ i在VR中“走大步”仍是难题! I9 ]0 }7 B6 d$ I Z" u
' `% d, J7 O1 z; V; Q 如何在虚拟空间中实现自然的VR移动，一直是VR技术研究人员研究的方向。Lighthouse等早期的各种空间定位技术，和如今的Inside-Out空间定位技术都是为了在VR中实现更好的移动；3DoF追踪到6DoF追踪的发展，也让VR移动更加自然。但即使是在技术相对成熟的今天，自然的VR移动仍是一个难题。4 W" _" h0 f/ Y# o4 K; z
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首先，人的大脑有着天然的保护机制。人耳中的前庭是人类平衡感和运动感的重要组成部分，它能够通过内耳中绒毛的动作告知大脑有关身体位置的相关信息。当这一信息与人眼提供的视觉信息产生冲突时，大脑便会产生眩晕感来提醒身体周围环境的异常。
& ?6 }/ f: b, J, x) {* ]9 u! Q3 Y 因此，借助辅助方式的VR移动机制会带来晕动症。VR逼真的视觉移动效果会让大脑误以为使用者处于真正的移动当中，但前庭系统却会告知大脑身体正处于非移动状态，感官的冲突便会产生眩晕。上文案例中提及的坐垫、借助载具等VR移动机制均属于这一类型，而这些机制也在围绕如何欺骗感官上进行了一些调整。7 R; R2 G' ?4 V7 |. b2 n% J
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当然，VR移动机制还有一种不欺骗感官的方式，便是在现实世界中实现与虚拟空间移动的同步，例如使用Oculus Rift或者HTC Vive时，使用者能够在一定的空间中自由地移动。但这就带来了另一个问题：空间限制。除了一些线下VR门店外，许多人进行VR体验的空间往往不大，其中可能还有家具的阻碍。因此，此类的VR移动机制往往会在空间上做文章，例如利用跑步机等外设实现原地移动，以及微软的压缩空间移动机制。4 \; `: B1 D' J d
2 y+ }9 r y7 o C" z* N 但总体来看，针对感官错位以及空间限制的解放方案当前仍不够成熟。如何更好地实现自然的VR移动，仍然是当前VR技术发展面临的一大问题。只有解决了这一问题后，VR技术及VR体验才能迎来一个阶段性的突破。* m' |/ o6 U2 r. a2 F* Q% R/ S2 [, x
本文属VRPinea原创稿件，转载请洽：brand@vrpinea.com
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来源：http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1570797005&ver=1906&signature=wBPGNn1TuxM0e2wLbCRtYDD1T6PrdXgu7UcK6P-g6Cb968B2iVILcIK*TgKLMCtZmDZIiZjKMmOvBBT96XDLXq9QDTvu19K-Oygu5*CA1wvSLW2i6zzc3vGmk38YVGBy&new=1
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发表于 2019-10-11 21:11:16
