2018年8月3日 星期五

.重定向行走:一眨眼的功夫,眼前的 VR 畫面就被掉了包

Top VR Treadmills Virtual Reality Locomotion



來源AR醬



虛擬現實中的走動,還是一個尚未完全解決的問題,用戶的室內空間有限,而虛擬世界卻是無邊無際。如何在有限的物理空間中實現無限的行走呢?

跑步機式的設計大概是可行的,舉個栗子





這款名為Virtuix Omni的產品,使用的是一種凹型墊,利用重力學原理,即便人一直處在運動的狀態,但是仍會保持在跑步機的正中央





設計的靈感嘛,也許是來自倉鼠的跑輪?類似的VR跑步機設計有很多,不過光看機器的個頭,就知道肯定價值不菲,想要推廣開很難。

最近,在類似的思路下 GmbH推出了一款,名為Cybershoes的鞋,配合高腳凳簡化跑步機的方案。





用戶坐在高腳凳,穿上Cybershoes,便能夠實現行走和奔跑,用戶雙腳的擺動速度越快,控制角色的跑動速度也就越快。




移動效果理想,成本也不高,但是使用體驗距離真實的行走還是有一定的差距。

行走體驗和實惠的價格並非無法兼得,重定向行走技術可以幫助在有限的房間內創造無限大的虛擬空間。

重定向行走
無論一個人的方向感有多好,當閉上眼睛走路的時候,就無法走成一條直線。換言之,即便你正閉著眼睛繞著房間打轉,卻很有可能對自己,正在走直線感到深信不疑。




閉上眼睛,就會缺乏方向感的這一人體「缺陷」,卻是能非常方便的運用在VR中,讓人們在一個實際狹小的環境中,相信自己正在探索一個浩大的世界。

不過,要想騙過人類的空間感,前提條件就是要遮住人的雙眼,讓視覺無法調整更正自己的方向感。然而儘管在VR中,看到的內容不真實,但人眼仍然是工作著的,如何實現重定向行走呢?

今年三月份,英偉達、Adobe聯合發佈了一項突破性的研究成果。




他們的研究利用了人視覺的一個特性:掃視抑制。




所謂掃視抑制,即當眼球從一個注視點,轉移到下一個注視點之間的時候,儘管時間短暫,但是在這幾十毫秒內人眼處,在一個短暫的失明狀態。

而英偉達和Adobe的技術,便是利用眼動追蹤,精確的追蹤到眼球的掃射過程,利用眼球的這一段時間的視覺抑制時期,在VR畫面上做手腳。只是一轉眼的功夫,視覺中的畫面就發生了微妙的改變,而人眼對此卻毫無察覺。

場景輕微旋轉,誘導用戶朝著某一方向「直行」,而在現實物理空間中,用戶卻是在做著轉彎的鬼打牆。

近日,漢堡大學博士的一篇論文,向我們展示了重定向行走技術的更新發展境況。




和上文中的英偉達、Adobe技術類似,該文章同樣利用了視覺抑製作用,在人眼短暫「失明」的時間內,對VR畫面做手腳。不同的是,在這裡他不僅利用了,掃視過程中的視覺抑制,還注意到了眨眼過程中的視覺抑制。

文章指出,掃視、眨眼都是常見的眼部動作,算上這些動作持續的時間,在人用眼的時間中,實際上有十分之一的時間,都處在這樣的視覺抑制過程中,換言之,相比英偉達、Adobe的技術,文章中採取的方案,將眨眼的時間包含進來,延長了視覺抑制的總體時間,在微調畫面的操作上,操作空間就更大了。




人類每分鐘眨眼的次數在10到20次,持續的總時間在4-19秒之間,不同的年齡性別,疲勞程度下眨眼的頻率會不一樣。

只是眨眼的功夫,眼中的畫面就已經被掉了包,最可怕的是,對於2至5度的相機角度旋轉,以及4至9釐米的用戶視圖平移,用戶都沒法查覺。




人眼每一次眨眼,注視點轉移過程中,畫面都被悄悄的做了變化,當人眼重新看到畫面的時候,會被誘導著做曲線移動,從而節省室內空間。




文章指出,使用他們當前的技術,重定向行走效果的性能,可以提高大約50%。






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