虛擬現(xiàn)實(shí)的交互問題越來越多。交互問題跟虛擬現(xiàn)實(shí)的功能息息相關(guān)，虛擬現(xiàn)實(shí)中的交互會(huì)影響用戶的體驗(yàn)，以及沉浸感。
Oculus的第一代頭顯—Rift DK1，在全球范圍內(nèi)掀起了虛擬現(xiàn)實(shí)的熱潮。輸入系統(tǒng)變得無比重要。在虛擬現(xiàn)實(shí)世界中，鍵盤和鼠標(biāo)不再有用，但是單憑頭部追蹤和視點(diǎn)感應(yīng)不足以支撐虛擬現(xiàn)實(shí)中的交互。
對于移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，像GearVR頭顯所使用的觸摸屏和無線游戲手柄這樣的工具已經(jīng)變得十分流行。而連接PC和主機(jī)的頭顯設(shè)備則可以對輸入系統(tǒng)做更多的文章。三巨頭(Oculus、HTC、索尼)都在定位追蹤器上花了很大的精力。
Oculus和索尼都在研發(fā)支持站姿和坐姿的定位追蹤系統(tǒng)，而Vive的房型追蹤系統(tǒng)則可以讓用戶在4.5米x4.5米的空間內(nèi)自由活動(dòng)。
很多人可能都會(huì)好奇為什么這些主要的頭顯廠商向顧客提供這樣的定位追蹤系統(tǒng)，而不是使用一些傳感器設(shè)備來捕捉手部或者手指的運(yùn)動(dòng)。
首先，對于虛擬現(xiàn)實(shí)控制系統(tǒng)來說，什么才是必備的?如果要用一個(gè)詞來形容最重要的要素，那么我們會(huì)說：自然。虛擬現(xiàn)實(shí)控制系統(tǒng)應(yīng)該盡可能自然地模擬到我們與周邊環(huán)境的交互。直觀地理解“自然”這個(gè)詞，其實(shí)原則很簡單，就是做到自然無縫模擬。
然后是同步。這跟自然的概念很接近，而同步這個(gè)詞也是非常重要。同步是指，用戶在現(xiàn)實(shí)世界的行動(dòng)是跟虛擬現(xiàn)實(shí)的行動(dòng)是同步的，一致的。這不僅關(guān)乎交互界面，更多的是關(guān)乎用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)，以及用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)中存在的影響。
好的定位追蹤系統(tǒng)和頭顯才能實(shí)現(xiàn)更好的同步。同步得越好，沉浸感就會(huì)越好。但是對于同步來說，穩(wěn)定性也是同樣重要。
那么為什么主要的頭顯廠商向顧客提供這樣的定位追蹤和輸入系統(tǒng)呢?答案是，就目前而言，這些系統(tǒng)可以在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中為用戶提供最自然，最直觀和最穩(wěn)定的交互。
1、交互
其實(shí)如果只是用手就可以實(shí)現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)世界的交互是相對最自然的。我是說不用任何額外的手持設(shè)備，手部控制器其實(shí)會(huì)影響自然的交互體驗(yàn)。
但手部控制器其實(shí)只不過是一個(gè)工具而已，就像個(gè)錘子，或者鼠標(biāo)一樣。到了一定層度，這個(gè)控制器和用戶就會(huì)融為一體。例如，當(dāng)一個(gè)人駕駛汽車到了一定程度的時(shí)候，他就能感受到汽車維度，好像能感知到汽車的一切，這就是傳說中的人車合一。
一些科學(xué)研究顯示，當(dāng)猴子使用某些工具的時(shí)候，大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)發(fā)生變化，大腦會(huì)把工具納入到全身系統(tǒng)中(這部分神經(jīng)會(huì)不斷更新身體和四肢形狀的腦圖)。
當(dāng)YiViAn開始測試HTC Vive的時(shí)候，就立即明白為什么設(shè)計(jì)者會(huì)在虛擬環(huán)境中也建立一個(gè)虛擬模型，并且創(chuàng)建真實(shí)控制器和虛擬控制器的同步。當(dāng)你手持一個(gè)真實(shí)的控制器并且在虛擬環(huán)境中看到一個(gè)控制器會(huì)提供一種更深的沉浸感。
在一個(gè)Oculus的視頻中，一名開發(fā)者分享了關(guān)于使用控制器的經(jīng)驗(yàn)。在測試完某個(gè)項(xiàng)目的demo后(他當(dāng)時(shí)還是戴著頭顯的)，他把真實(shí)的控制器放在虛擬桌面上，但是他忘記了現(xiàn)實(shí)中是沒有桌子的。相信大家都能猜到，當(dāng)他放開控制器的時(shí)候，控制器掉在地上并且摔壞了。
在其他一些案例中，像槍或者番茄醬瓶子都可以作為虛擬控制器在屏幕中顯示出來。區(qū)別在于，這些物體的真實(shí)感可能不會(huì)太強(qiáng)烈。但是在一定的時(shí)候，你會(huì)忘記你是拿著一個(gè)控制器的，你只會(huì)認(rèn)為你正在用手在操作虛擬物體。這個(gè)時(shí)候，控制器就與你融為一體了。
現(xiàn)在就讓我們談?wù)撘幌律厦嫣岬降目商娲刂破鞯膫鞲衅鳌？纯催@些傳感器在”自然“和”同步“方面表現(xiàn)如何，更重要的是，它們?nèi)绾芜m應(yīng)不同類別的消費(fèi)者。
光學(xué)傳感器
但這些傳感器在實(shí)現(xiàn)動(dòng)作捕捉的時(shí)候存在一些問題。
在與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互的時(shí)候，用戶需要時(shí)刻將手部放在傳感器的前面，基本上是時(shí)刻保持在你的面前，這個(gè)范圍是相對狹窄的，而且這相當(dāng)?shù)牟蛔匀弧ｉL時(shí)間保持這樣的姿勢是不現(xiàn)實(shí)的。另外一個(gè)問題是，有時(shí)候我們根本不會(huì)留意我們的手在干什么，例如，當(dāng)你在拉小提琴的時(shí)候，你是不會(huì)看著你的手拉弓的。但是系統(tǒng)應(yīng)該可以模擬琴弓的位置，并且也能定位到手部的運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)在手部追蹤系統(tǒng)的算法還不算理想。在一些角度上，用戶幾乎看不到自己的手部，而且追蹤系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問題。或許Leap Motion最新版本的SDK已經(jīng)解決了這個(gè)問題。如果是的話，那么我倒希望能夠嘗試一下。
觸覺手套
在虛擬現(xiàn)實(shí)控制系統(tǒng)中使用手套讓人想起了賽博朋克風(fēng)。但是，盡管帶傳感器的手套可以解決很多的問題，但是用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)上仍然存在很多的問題。例如，不同的人的手大小是不一樣的;衛(wèi)生方面的問題;使用手套需要時(shí)間準(zhǔn)備;戴上手套后感覺不到真實(shí)的溫度。
不過誰知道呢，《玩家一號(hào)》里的角色每天都是帶著觸感手套，也不見有什么人抱怨過。
2、空間運(yùn)動(dòng)
現(xiàn)在對于虛擬現(xiàn)實(shí)輸入系統(tǒng)來說，一個(gè)重大的挑戰(zhàn)是用戶在虛擬空間里的運(yùn)動(dòng)。很少會(huì)有頭顯可以提供身體運(yùn)動(dòng)的同步，但就算是HTC的用戶，可運(yùn)動(dòng)的空間其實(shí)也不大。正是缺乏現(xiàn)實(shí)世界和虛擬現(xiàn)實(shí)之間的同步才會(huì)導(dǎo)致所謂的“感官失調(diào)”，讓用戶產(chǎn)生暈眩。
暈動(dòng)癥這個(gè)問題是很嚴(yán)重的，很多的虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目都不得不限制用戶的自由運(yùn)動(dòng)，甚至是完全禁止。
當(dāng)然如果當(dāng)用戶坐在一部虛擬汽車或者是巨型機(jī)器人里面是不會(huì)產(chǎn)生這樣子的問題的，可以自由運(yùn)動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)才會(huì)導(dǎo)致暈動(dòng)癥的出現(xiàn)。
要解決暈動(dòng)癥，其實(shí)廠商們給出了很多種不同的方法。例如可以改變運(yùn)動(dòng)機(jī)制(向視點(diǎn)的移動(dòng)、點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、可視化的運(yùn)動(dòng)軌跡、慢動(dòng)作效果或者夸張效果等等)。但是最有效的方法是減少自由運(yùn)動(dòng)。
對于模仿自然運(yùn)動(dòng)是也是有很多的方法的。例如用于將玩家的運(yùn)動(dòng)同步反饋到實(shí)際游戲中的全向跑步機(jī)KATWALK，我們相信在未來這款設(shè)備會(huì)有很大市場，但是現(xiàn)在市場上存在的這個(gè)版本并不適合大部分的消費(fèi)者。現(xiàn)在這款設(shè)備的安裝十分復(fù)雜，用戶還需要穿上特制的鞋子，使用時(shí)需要額外的時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)備。當(dāng)然還有其他的一些因素阻礙了這款設(shè)備的推廣。
3、虛擬化身
對目前輸入系統(tǒng)的另一個(gè)疑問是用戶的虛擬化身。一個(gè)主要的問題是，現(xiàn)在并不能準(zhǔn)確地可視化虛擬化身。
對于這個(gè)情況，如果想有效地可視化虛擬化身，那么目前有效的辦法是制作更多復(fù)雜的追蹤系統(tǒng)，但是價(jià)格也會(huì)更加昂貴。
開發(fā)者為Oculus Rift制作的沙盒游戲《Toybox》就完全解決了虛擬化身這個(gè)問題。
但是會(huì)有任何的失真嗎?這個(gè)情況就要根據(jù)虛擬化身的呈現(xiàn)方式是如何了。在游戲中，如果用戶的角色是一個(gè)鬼魂的話，那么就不會(huì)存在失真這個(gè)問題，視覺的限制就會(huì)被故事合理化了。
在很多游戲中，玩家的角色以及玩家本身都不應(yīng)該自由的移動(dòng)。例如，如果虛擬化身坐在駕駛座上的時(shí)候，這個(gè)問題也會(huì)得到解決。在上面講到的《Toybox》游戲中，可視化虛擬化身問題也得到了很好的解決(在游戲中虛擬化身像是全息圖像)。由于高質(zhì)量的定位追蹤系統(tǒng)，即使是虛擬化身不是以全身形象出現(xiàn)，或者不太現(xiàn)實(shí)的虛擬化身的同步都是可以令人感到真實(shí)的。
4、前景
總的來說，上面提到的技術(shù)的應(yīng)用前景并不一定會(huì)像想象中那么好。在2016年，像HTCVive、OculusTouch這樣的設(shè)備才是市場關(guān)注的重點(diǎn)。我們提到的手部光學(xué)傳感器、觸感手套和其他類型的輸入設(shè)備還有很多的問題需要解決，但是在未來很有可能會(huì)有某些設(shè)別能解決虛擬現(xiàn)實(shí)中的輸入問題。我們相信，這些設(shè)備可能會(huì)是光學(xué)傳感器。當(dāng)然在實(shí)現(xiàn)全面沉浸的道路上，我們才剛剛開始。
