理论教育 VR输入设备:改变商业和生活的智能工具

VR输入设备:改变商业和生活的智能工具

时间:2023-10-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:VR输入设备如动作捕捉、手势识别、声音感知等体感类设备,通过感知用户输入信息,与虚拟世界进行交互。而对于VR输入设备来说,更重要的是实现自然交互,把人的动作更真实地呈现到三维立体的内容空间中,从而使沉浸感更强、效率更高、学习成本更低。从VR头显设备龙头Oculus、索尼和HTC来看,三家各自配备了不同的动作输入设备方案。

VR输入设备:改变商业和生活的智能工具

VR输入设备如动作捕捉、手势识别、声音感知等体感类设备(主要用来输入消费者动作数据,达成互动体验或用于内容制作),通过感知用户输入信息,与虚拟世界进行交互。输入设备是实现消费者交互。沉浸感的重要技术装备。

这些外设类的输入设备有较高的技术要求,只有动作可输入,可在内容中进行互动,才算是真正意义上的VR。早期的电影制作产业早就已经应用了动作捕捉。

传统的输入设备有鼠标、键盘等。在二维屏幕交互中,几乎所有的控制命令都可以抽象为按键和滑动动作。而对于VR输入设备来说,更重要的是实现自然交互,把人的动作更真实地呈现到三维立体的内容空间中,从而使沉浸感更强、效率更高、学习成本更低。

当前的输入设备主要包括如下种类:

(1)泛传感类动作捕捉装置

这些装置强调身体的沉浸感,主要靠采集肢体动作来进行虚拟现实交互,类似动作捕捉装置。代表性的产品有Leap Motion、Nimble Sense、Prio VR、Control VR、Kinect、Omni,以及国内的诺亦腾和Dexmo。

动作捕捉类VR输入装置(动作代入)

动作捕捉的实质就是要测量、跟踪、记录物体在三维空间中的运动轨迹。典型的动作捕捉设备主要由传感器、信号捕捉设备、数据传输设备和数据处理设备构成。形成原理上,主要包括机械式、声学式、电磁式、光学式等,大量使用传感器技术。

Oculus Rift头戴装置

HTC Vive头戴装置(www.daowen.com)

(2)传统的键盘、转向盘、操纵杆类设备

这些设备比较简单,类似传统游戏机用的键盘、转向盘、操纵杆类设备,更注重功能性,主要靠动作跟踪和按键控制来进行交互。代表性的产品有Stem、Hydra、Wii、转向盘、体感枪等。

键盘、转向盘类VR输入装置(动作控制)

在VR场景中,动作输入设备对空间沉浸感、稳定性、延时性、多方位反馈、兼容性等均有较高的要求,目前参与厂商众多,还处于混战状态,但我们发现,头戴显示设备厂商往往自带了动作输入方案,输出+输入闭环化是主流趋势。

从VR头显设备龙头Oculus、索尼和HTC来看,三家各自配备了不同的动作输入设备方案。

Oculus Rift使用的输入方案Touch是一对半环状的VR输入设备,顶部配有一个摇杆、两个按键以及一个扳机,能实现双手360度的垂直和水平追踪。Oculus将自身已有的头部光学追踪方案应用到手部,成熟稳定;作为输入设备的过渡产品,Touch非常自然,对于内容制作方和Oculus自身来说安全、够用,是非常合理的决策;从使用方式来说,大部分游戏用户会将VR输入设备与游戏柄、鼠标、键盘相比,Touch比较务实、产品化、性能稳定、成本低廉,现阶段适用于家庭。

索尼Project Morpheus的手柄采用体感摄像头和类似之前PS Move的彩色发光物体追踪,去定位人和控制器的位置。

HTC Vive使用Lighthouse作为输入方案,其核心原理是利用房间中密度极大的非可见光,来探测室内佩戴VR设备的玩家的位置和动作变化,并将其模拟在虚拟现实3D空间中。通过两个相对成本较低的探测盒子,就可以达到相对精准的效果。

此外,还有一些单独的VR输入方案和设备厂商具备一定的技术或产品优势,如国内的诺亦腾的Perception Neuron、Ximmerse正在研发的基于Inside-out Tracking方式的输入设备以及Depth VR的“锐交互系统”等。

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