虚拟现实交互探索 3类输入设备分析


虽然虚拟现实是未来科技的一部分,但VR发展还处在非常早期,到目前为止,我们缺乏简单,灵敏的移动交互方式。随着各家虚拟现实消费者版本头显的即将上市,灵活好用的输入设备变的更为重要,


现在虚拟现实行业的发展状态是,各种硬件头显走在最前列,已经如火如荼的研发,生产了。开发者们也都在开发第一波的VR内容,现在最先要解决的就是输入设备了。


我们总结有如下3种输入设备来解决VR输入问题。

  1. 手握输入设备
  2. 可穿戴输入设备
  3. 在一定范围内可以识别你运动的输入设备


当然,从任天堂的 Power Glove 到微软的 Kinect,这些都是老的解决方案,从效果来看,并不完美,也许,最终的解决方案,是整合多种输入的一个系统。


下面我们来分析下3种输入类型。

手握输入设备


虚拟现实头显首先带给你的是视觉体验,下一步呢,就是可触碰到虚拟现实里面的东西。人类最灵活的部位是头脑和手指,我们的手指上有非常多的神经元,它能让我们灵活的和复杂的世界对话。传统上,我们在电脑上使用的手部输入设备有:鼠标、键盘、游戏手柄。我们也能使用这些设备在VR里面交互,但是体验往往很差。


在操作电脑和玩游戏中,你能看到你的双手,如果你要操作鼠标,键盘或游戏手柄,你只要用眼神瞥一下,就能快速的准确操控。但是在虚拟现实中,你需要带上全遮罩的头显,这让你完全看不到双手,如果要操控,摸黑操作,会立马中断你在另一个世界的体验。


现在有的VR手部输入设备,或又叫做VR控制器,用传感器来追踪,就像两个VR手柄被握在手中。有哪些手部操作的输入设备呢?


Oculus Touch,是2个无线的半月型控制器,当你触碰简单的按钮和其他触发器就可以操作VR里面的手臂,HTC Vive 控制器也是设计成手握的,一手一个触发器操作,它们被 HTC Lighthouse 追踪。


除了来操作目标对象,手握控制器有另一个好处,就是它能带给你触觉的反馈,比如可以通过一系列的触摸板设计来表现各种摩擦感,阻力等。比如用震动来表现撞击的,像在虚拟的高尔夫球场打球的撞击。这类为 VR 定制的传统游戏控制器,它们可能是最早期、最简单和最便宜的控制器,但他们不会存在很久。


可穿戴输入设备


你如果问人们,在它们脑子里,虚拟现实的输入设备应该是什么样的,大部分人都会说是戴在身上的,从手套到有线的跳跃装备,为什么呢?因为可穿戴的输入是世界上最好的输入方式。


不用依靠触发器和按钮,可穿戴的输入,可以让你的双手,每个手指,双腿都投射到虚拟现实中,产生更加灵活的交互,而且由于它和你的身体对应,也能提供触觉方面的反馈。现在对于可穿戴输入还处在早期,但是已经有些公司在做了,比如nod,通过智能指环提供简单手指骨骼跟踪,其他有做带传感器的手套、全身动作捕捉装备如中国的诺亦腾。




在一定范围内可以识别你运动的输入设备


想想 Microsoft Kinect,这种输入,你不会有任何触觉反馈,不需要你穿带任何东西,就把你的身体投射到虚拟现实空间里面,但是它可能不够精准。


像 Leap Motion,你把它放置到 VR 头显上面,它能识别你的手势动作,像 HTC 的 Lighthouse,它是在房间里面放置2个激光发射器,每个发射器发射大量的激光束,配上 HTC Vive 和控制器,能在整个房间里识别你的动作。




同时,Fove 高精度的瞳孔识别,还有其他的脸部或眼睛识别,这些识别有利于VR社交更加具有情感性。当你微笑,或者跟你VR社交的朋友眼神接触,它都会表现你的情绪。这类输入设备的缺点也是不能提供触觉反馈,但是现在有个解决方案,超声波立场技术。


还有科幻电影里面的脑电波输入,这个很酷炫吧,慢慢等吧。


虚拟现实的交互问题是大问题,只要解决这个问题,我们在虚拟现实世界里面自由的运动就不成问题,随着各类输入设备的发展,我们相信不久的将来就会实现。




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