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7 q! ~2 _/ f! o6 @' p在虚拟空间中实现自然移动，是VR沉浸感的关键。
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正文共 2635 字 11 图；预计阅读时间 8 分钟 " |+ M1 e2 H# [, G* x- \. p, X
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$ }. A% I3 Q' Y5 `* F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。8 ]& _7 @- f1 B# p; L- |+ l
; f* g& O/ h8 U$ A# H) l! X: P4 F坐垫、瞬移、摆臂等各种移动机制，0 w* v. @( U" W7 S) u
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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+ }8 u+ G: B' S2 x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。. `3 ?& B( j5 h3 ]# }+ [
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。
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- 微软通过压缩空间实现VR自然移动机制- S' d* T: z ^5 B0 N d
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。
1 `% [) Z2 e5 x* t+ G+ Y/ y% O 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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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. F' Y# x1 V6 H
; I9 T2 X5 S z. M' e9 o9 [ 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。
4 n# |! Y0 _3 @8 k# Q6 U4 J5 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。' S/ \# E" Z! Y, p6 f9 c& ^
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1 b$ ^6 o& x; S$ {- 游戏中基于摆臂的VR移动机制8 u0 i- _: [8 {2 N! e/ h
& W! `1 z8 k4 ]! e" K6 W4 y! [VR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。
$ b. M, J6 C3 t' L) H: ` 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。% P# t* S" X8 }
$ `2 f5 X* g! Y5 r% ?! h* o5 k《Westworld Awakening》6 x9 g6 n, V, p& B# u% L: q5 t
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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。
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- 《Raw Date》等游戏中采用的VR瞬间移动机制0 P, Q8 G/ @8 F' Z2 t
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。
4 j' B. G0 o2 d( Y 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。6 F" N, n; A1 g ?& X6 U4 }
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《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。, m) N! h& a) y2 A
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- 借助载具的VR移动机制# F' o3 V4 k5 g6 f
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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7 Z) O' G v5 |2 w2 T《怒海远征》" O8 o- O" a& V) c- G+ z2 ? _
" U0 ]# b; T, y h; B- F 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。. f, H- w X: {# m1 S
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。
# X/ `! S$ {5 u& ` 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。
- Y: Y2 L# i0 E% h# A$ [ 受限于感官错位和空间限制，( q3 k* N0 i% o2 B: Z
在VR中“走大步”仍是难题
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, K! T# p& @, {# G% ~+ z( D 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。3 V* ?, P& `2 Z
4 k7 n/ d8 i! Y 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。: j7 T% a$ u" l- \
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。3 |$ n3 z: F( B, Z
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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。
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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。/ W9 q" y! q. |+ m; F7 M/ s
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: e" |# q' c( G+ B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
