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VR交互設計如何交互?

就像不同場景有不同的圖形交互方式壹樣,VR交互也不會有通用的交互手段。同時,由於VR的多維特性,其交互註定會有比圖形交互更豐富的形式。目前VR交互還在探索和研究中,與各種高科技的結合會讓VR交互無限可能。今天,邊肖總結了九種虛擬現實交互方式及其現狀。

1“動作捕捉”

用戶想要獲得完整的沈浸感,真正“進入”虛擬世界,動作捕捉系統是必須的。目前有Perception Neuron,其他昂貴的商用級設備,或者vaporware(意思是開發完成前就做廣告的產品,也許做廣告的產品永遠也不會出來)。但這樣的動作捕捉設備只會用在某些超重的場景中,因為它有壹個固有的使用門檻,需要用戶長時間的佩戴和校準才能使用。相比之下,Kinect等光學設備也可能用在壹些對精度要求不高的場景中。

全身動作捕捉在很多場合都不是必須的。還有壹個問題是,沒有反饋,用戶很難感受到自己的操作是有效的,這也是交互設計的壹大痛點。

2“觸覺反饋”

這裏主要是按鍵和震動反饋,這是下面要提到的壹大類,虛擬現實手柄。目前三大VR頭顯廠商Oculus、Sony、HTC Valve都采用虛擬現實手柄作為標準交互方式:雙手分離,六自由度空間跟蹤(三個旋轉自由度和三個平移自由度),壹個帶按鈕和振動反饋的手柄。這類設備顯然是用於壹些高度專業化的遊戲應用(以及輕消費應用),也可以看作是壹種商業策略,因為VR頭戴設備的早期消費者基本上應該是遊戲玩家。

然而,這種高度專業化/簡化的交互設備的優勢很明顯,它可以在遊戲等應用中非常自由地使用,但它無法適應更廣泛的應用場景。

3“眼球追蹤”

說到VR領域最重要的技術,眼球追蹤技術絕對值得從業者密切關註。Oculus創始人帕爾默?拉池曾將其稱為“VR的心臟”,因為它可以通過檢測人眼的位置,為當前視角提供最佳的3D效果,使VR頭顯呈現的圖像更加自然,延遲更少,可以大大增加可玩性。同時,由於眼球追蹤技術可以知道人眼的真實註視點,因此可以得到虛擬物體上視點位置的景深。因此,眼球追蹤技術被大多數VR從業者認為是解決虛擬現實中頭盔眩暈問題的重要技術突破。然而,盡管許多公司都在研究眼球追蹤技術,但沒有壹個解決方案令人滿意。

超多維SuperD公司圖形圖像算法中心主任裴雲認為,使用類似tobii眼動儀的設備可以實現VR眼動追蹤,但前提是解決設備的體積和功耗問題。其實在業內人士看來,VR雖然有壹些限制,但可行性還是比較高的,比如外接電源,把VR的結構設計做得更大。但更大的挑戰是調整圖像以適應眼球運動。目前,這些影像調整算法還是空白。有兩個指標,壹是圖像自然真實,二是快延時小。這對VR+眼球追蹤提出了更高的要求。如果做到了這兩點,VR的可玩性就會提高壹個層次。

4“肌電圖模擬”

我們用壹個VR拳擊設備Impacto來說明這壹點,它結合了觸覺反饋和肌肉電刺激,可以準確地模擬實際感覺。具體來說,Impacto設備分為兩部分。壹部分是震動馬達,可以產生震動感,壹般遊戲機都能體驗到;另壹部分,也是最有意義的部分,是肌肉電刺激系統,通過電流刺激肌肉收縮。兩者結合可以給人壹種在遊戲中擊中了對手的錯覺,因為這種裝備在合適的時候會產生類似真實拳擊的“震撼感”。

但業內人士對這個項目存在爭議,目前的生物技術水平還不能用肌肉電刺激高度模擬實際感覺。即使采用這種方式,以現在的技術能達到的也是比較粗糙的感覺,對於追求沈浸感的VR來說用處不大。"最好是振動馬達."另壹個朋友,是做止痛理療儀的,他說,用肌肉電刺激來模擬真實感受,有很多問題需要克服,因為神經通道是壹個精致復雜的結構,不可能從外部皮膚刺激,但是“隨便”電刺激肌肉運動作為反饋是可以的。

5“手勢跟蹤”

使用手勢追蹤作為交互有兩種方式:第壹種是使用光學追蹤,比如Leap Motion、NimbleVR等深度傳感器,第二種是在手上戴上數據手套。

光學追蹤的優點是門檻低,場景靈活,用戶不需要戴上或脫下手上的設備。在壹體化的移動VR頭顯上直接集成光學手部追蹤作為未來移動場景的交互方式是可行的。但它的缺點在於視野有限,以及我們之前提到的兩個基本問題:需要用戶付出腦力和體力的交互不會成功,使用手勢追蹤會很累,很直觀,沒有反饋。這就需要好的交互設計來彌補。

在數據手套中,慣性傳感器壹般集成在手套上,用於跟蹤用戶手指甚至整個手臂的運動。它的優點是沒有視野限制,反饋機制(如振動、按鈕和觸摸)可以集成在設備上。它的缺點在於使用門檻高:用戶需要穿上和脫下設備,而作為外設,它的使用場景還是有限的:比如在很多移動場景下無法使用鼠標。但是,這些問題並沒有絕對的技術門檻。完全可以想象,未來的VR行業會出現像戒指壹樣高度集成簡化的數據手套,用戶可以隨時隨身攜帶。

這兩種方法各有利弊。可以想象,未來這兩種手勢追蹤方式將會長期共存,用戶在不同的場景下(以及不同的喜好)會使用不同的追蹤方式。

6“方向跟蹤”

方向追蹤不僅可以用來瞄準點,還可以用來控制用戶在VR中的方向。但是如果使用方向追蹤來調整方向,可能就無法轉身了,因為用戶並不總是坐在可以360度旋轉的轉椅上,很多情況下空間可能是有限的。比如把頭轉90度再轉身體,很難轉180度...於是,“因為空間有限,不能轉身是壹個需求”,於是交互設計師給出了解決方案——按下鼠標右鍵可以讓方向回到原來的面朝上的方向或者重置當前的註視方向(也就是妳壹開始面對的方向),也可以通過搖桿調整方向或者按下按鈕回到初始位置。

然而,仍然存在問題。相比鍵盤鼠標和遊戲手柄,轉向和視覺的匹配大大增強了沈浸感,但可能會很累,減弱了舒適性。

7“語音交互”

在VR中,海量的信息淹沒了用戶,用戶不會關註視覺中心的指令,而是環顧四周,不斷發現和探索。如果這個時候給出壹些圖形化的指令,也會幹擾他們在VR中的沈浸式體驗,所以最好的辦法就是使用語音,不要幹擾周圍的世界。這個時候,如果用戶用語音與VR世界進行交互,會更加自然,而且是無處不在的。用戶不需要動腦袋找,可以在任何方向、任何角落與他們交流。

8英寸傳感器

傳感器可以幫助人們與多維VR信息環境進行自然交互。比如人們不僅想坐在虛擬世界裏,還想在虛擬世界裏走來走去,比如萬能跑步機。目前國內的Virtuix、Cyberith、KAT都在研發這款產品。但體驗過的人都反應,這樣的跑步機其實無法提供接近真實運動的感覺,目前的體驗並不好。另壹種思路是利用腳上的慣性傳感器原地行走,而不是前進,比如StompzVR。比如全身VR套裝Teslasuit,可以感受到虛擬現實環境的變化,比如微風吹佛,甚至是射擊遊戲中被擊中的感覺。

這些是由設備上的各種傳感器產生的,如智能感應環、溫度傳感器、光敏傳感器、壓力傳感器、視覺傳感器等。,可以通過脈沖電流使皮膚產生相應的感覺,或者將遊戲中的觸覺、嗅覺等各種感官傳輸到大腦。但目前現有設備使用傳感器的體驗並不高,技術上需要有很多突破。

9“真正的場館”

就是創造壹個可以自由移動的真實場地,與虛擬世界的墻壁、壁壘、邊界完全壹致。比如超重度互動的虛擬現實主題樂園The Void就采用了這種方式。它是壹種混合現實的體驗,虛擬世界建立在物理世界的基礎上,讓用戶感受周圍的物體,使用真實的道具,比如便攜燈、劍和槍。中國媒體稱其為“地面上最強的娛樂設施”。

這種真實的場地,通過關卡的精心規劃和場景設計,可以給用戶帶來各種外設無法帶來的良好體驗。但規模和投資較大,只能應用於特定的虛擬場景,在場景應用的普適性上受到限制。

▌虛擬現實是交互方式的新革命,人們正在實現從界面到空間的交互方式的轉變。多通道交互將是未來VR時代的主流交互形式。目前VR交互的輸入方式還沒有統壹,市面上的各種交互設備還是有各自的缺點。

業內專家表示,短期內,VR發展仍將受到技術紅利的推動,交互技術將成為關鍵。同時,在硬件性能趨同的背景下,交互技術將構成差異化競爭力。產業鏈方面,“交互算法是關鍵,下遊應用空間廣”。整個輸入設備產業鏈主要由上遊的元器件制造商(主要是傳感器和芯片制造商)、中遊的輸入設備制造商和交互解決方案提供商,以及下遊的遊戲、電影、主題公園等企業級應用組成。他們表示,未來傳感器的供應問題將通過國外廠商授權部分國內廠商生產等因素得到部分解決,然後擁有領先自主算法技術的交互解決方案提供商將變得越來越重要。

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