不管2016是不是元年，我們都能通過2015一整年的發展感受到VR正在茁壯成長。在這一年裡，我們看到“層出不窮”的頭盔 ，最為典型的也是人們說到吐的是VR三巨頭的頭盔：Oculus Rift、HTC Vive以及PlayStation VR。與此同時，市場也出現與頭盔相呼應的輸入裝置。
輸入裝置是一種能把真實世界的環境資料映射到虛擬世界的設備，粗暴來說，就是輸入人們指令到VR系統的設備。和鍵盤滑鼠不一樣，VR輸入裝置強調沉浸感。所以，隨著VR頭顯的發展，VR輸入裝置也迎來春天。它不僅種類繁多形態新奇，也涵蓋奇思妙想的idea和黑科技。
事實上，除了傳統的手柄，比如Oculus Rift消費者版支持的Xbox無線手柄，還有一些新興形態的輸入裝置，比如萬向跑步機Kat Walk、手套The Manus或者衣服Tesla Suit。下文就讓記者帶大家盤點VR輸入裝置領域有代表性的產品。不過在此之前，我們先作一個簡單的分類。
雖說分類的方式有很多，比如根據產品形態進行分類可以分為手套、手柄、雙手柄以及全身套裝等等；也可以根據沉浸感分類，分為感官式沉浸、互動式沉浸兩種。在記者看來，根據其採用的技術進行分類對人們理解產品更有説明。
第一類是傳統手柄
採用慣性感測器、震動馬達，這類輸入裝置一般是使用傳統的按鈕/搖杆/觸板進行操作，並通過震動感交互。業內最為典型的是：
Oculus Rift消費者版默認的Xbox無線手柄
PlayStation VR搭配的PS4（同時還需要PlayStation Camera攝影機
輔助使用）
此外，還有其他廠商推出的VR手柄，比如中國的Ximmerse團隊。不過，上述兩款已經很有代表性了，就不贅述。
第二類是動作感應手柄
在開始之前，需要說一件事情。一般來說，慣性感測器由加速計（測加速度）、陀螺儀（測角速度）和地磁儀（測重力方向）組成。但是，目前的消費級慣性感測器難以追蹤到六個自由度，一般情況只能追蹤到三個自由度即X、Y、Z三軸的旋轉量，不能測量到這三軸的平移量。簡單粗暴點說，就是你拿著慣性感測器打造的手柄，在水平位置極其緩慢勻速移動，手柄是難以感知的。
然而，人們需要在虛擬環境中捕捉六個自由度，提供更好的輸入體驗。由此，動作感應手柄一般會通過慣性傳感系統，加上光學追蹤系統，或者磁場感應，來提供六自由度的動作跟蹤。
三星神秘的Rink
根據消息，三星將會在CES上展示其為Gear VR準備的輸入裝置Rink。目前我們對它瞭解甚少，只能通過三星放出來的影片探究一二（看起來很精確的樣子……）。
通過影片，我們看到Rink具備手勢辨識以及位置跟蹤，而且不同的手指還可以觸發不同的對話模式。可以肯定的是，Rink採用了慣性感測器，但想要獲得更加具體的技術原理可能需要等到CES展會。
行業標杆Oculus Touch
基本上，Touch的技術框架是多模式傳感融合+手勢辨識。即配置慣性感測器以及Oculus的動作追蹤系統Constellation做光學跟蹤，實現Touch的6自由度追蹤。值得一提的是，這裡還需要一個追蹤攝影機作為動作捕捉。不過，根據最新消息，原本在第二季發貨的Touch推遲到今年下半年。由此，更加具體和詳細的技術可能需要等到那時候才能瞭解。不過，這也值得等待，畢竟Oculus打造的是一個行業的標杆。
HTC Vive的佔面積追蹤系統
HTC Vive的手柄通過自身的追蹤系統Lighthouse實現動作捕捉，其原理是利用房間中密度極大的非可見光，探測室內佩戴VR設備的玩家的位置和動作變化，並將其模擬在3D空間中。
具體來說，Lighthouse是一個基於15×15英尺的空間追蹤系統。兩個雷射發射器會被安置在這個空間的對角，並不斷發射光線掃描整個空間。Vive頭盔和手柄上有超過70個光敏感測器。雷射掃過的同時，頭盔和手柄開始像碼錶一樣計數，看哪一個感測器先接收到雷射，然後利用感測器位置和接收雷射時間的關係，計算相對於雷射發射器的準確位置。只要雷射光束擊中的光敏感測器足夠多，就能形成一個 3D 的模型。不過，這似乎都是開發者版手柄的資料。
根據最新消息，消費者版的HTC Vive手柄有很大的改進。但具體的技術細節還無法得知，只能等到CES展會的時候。（看，頭盔中央有一個攝影機。）
PS VR的老古董PS Move手柄
PS Move手柄於2010年9月15日推出，屬於PS 3時代產品。不過，吉田修平曾表示，索尼不會針對PS VR對其進行升級。在採訪中，吉田修平說：“我們覺得現在的（PS Move）就挺好……Move本來就是為了在VR遊戲中使用而開發的。但上市時，PS4和PS VR都還是商業機密，因此當時並未全面介紹其本來就具備的特點。”Move手柄內置慣性感測器，利用攝影機進行跟蹤，並使用RGBLED發光源的燈泡作為主動馬克點。
Razer Hydra與Sixense STEM
在說正事之前，記者想要強調Razer Hydra的中文名——九頭靈蛇（這個名字很酷有木有）。這不是一款新品，和PS Move一樣，這是老古董。雖然VR並非Razer Hydra的初衷，但有不少人使用它作為VR交互設備，比如Linden Labs公司（運營知名遊戲《第二人生》遊戲）的CEO Philip
Rosedale。在去年 的SEA-VR大會上，Rosedale通過Hydra向人們演示最新VR遊戲《虛擬玩具室（virtual toy room）》（如上圖）。
Razer（雷蛇）在2011年4月份的時候發佈Hydra（如上圖），售價139美元。事實上，Hydra是一個套裝，包括一個球形基站和一對有線手柄，而且左右手柄各提供了類比搖杆、四按鍵，以及扳機鍵等傳統控制。具體來說，球形底座基站放出弱磁場，並利用此來感應控制器的距離和方向。當時，Razer誇下海口說，Hydra可精確辨識1mm的移動距離和1度的旋轉角度。無獨有偶，採用這種的磁感應跟蹤技術還有Sixense於2013年9月登陸眾籌的STEM控制器套裝。
如上圖所示，該套裝包括兩個手柄、三個佩戴式追蹤器和一個基站。那些佩戴式追蹤器可以佩戴在頭部/腰部/腳部，用作全身的動作感應，而基站最多支援5個跟蹤對象。更加重要的是，STEM為VR而來。最後一些八卦就是， 當年Razer Hydra的技術正是來自Sixense公司。不過，驚豔世人的STEM跳票一年多，現在三大頭盔的交互設備都發佈了，估計STEM的戲份不多了……
除了以上這些局部動作追蹤，還有全身動作捕捉的交互設備，詳情可以留意本文下集。
0 comments:
張貼留言