虛擬現(xiàn)實(shí)的九種交互方式及現(xiàn)狀

    在世界范圍內(nèi)，虛擬現(xiàn)實(shí)早就照進(jìn)了傳統(tǒng)行業(yè)。2016年CES官方提供的數(shù)據(jù)顯示，相比去年，今年的游戲和虛擬現(xiàn)實(shí)展區(qū)總面積擴(kuò)大了77%。虛擬現(xiàn)實(shí)被很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是下一個(gè)時(shí)代的交互方式。目前，VR交互仍在探索和研究中，與各種高科技的結(jié)合，將會(huì)使VR交互產(chǎn)生無限可能。VR不會(huì)存在一種通用的交互手段，它的交互要比平面圖形交互擁有更加豐富的形式。小編就來為您總結(jié)一下虛擬現(xiàn)實(shí)的九種交互方式以及它們的發(fā)展現(xiàn)狀。

    用“眼球追蹤”實(shí)現(xiàn)交互

    眼球追蹤技術(shù)被大部分VR從業(yè)者認(rèn)為將成為解決虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔眩暈病問題的一個(gè)重要技術(shù)突破。Oculus創(chuàng)始人帕爾默•拉奇曾稱眼球追蹤技術(shù)為“VR的心臟”，因?yàn)樗鼘?duì)于人眼位置的檢測，能夠?yàn)楫?dāng)前所處視角提供最佳的3D效果，使VR頭顯呈現(xiàn)出的圖像更自然，延遲更小，這都能大大增加可玩性。同時(shí)，由于眼球追蹤技術(shù)可以獲知人眼的真實(shí)注視點(diǎn)，從而得到虛擬物體上視點(diǎn)位置的景深。眼球追蹤技術(shù)絕對(duì)值得被從業(yè)者們密切關(guān)注。但是，盡管眾多公司都在研究眼球追蹤技術(shù)，但仍然沒有一家的解決方案令人滿意。

    業(yè)內(nèi)人看來，眼球追蹤技術(shù)雖然在VR上有一些限制，但可行性還是比較高的，比如外接電源、將VR的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做的更大等。但更大的挑戰(zhàn)在與通過調(diào)整圖像來適應(yīng)眼球的移動(dòng)，這些圖像調(diào)整的算法目前來說都是空白的。

    用“動(dòng)作捕捉”實(shí)現(xiàn)交互

    動(dòng)作捕捉系統(tǒng)是能讓用戶獲得完全的沉浸感，真正“進(jìn)入”虛擬世界。專門針對(duì)VR的動(dòng)捕系統(tǒng)，目前市面上不多。市面上的動(dòng)作捕捉設(shè)備只會(huì)在特定超重度的場景中使用，因?yàn)槠溆泄逃械囊子眯蚤T檻，需要用戶花費(fèi)比較長的時(shí)間穿戴和校準(zhǔn)才能夠使用。相比之下，Kinect這樣的光學(xué)設(shè)備在某些對(duì)于精度要求不高的場景可能也會(huì)被應(yīng)用。全身動(dòng)捕在很多場合并不是必須的，而它交互設(shè)計(jì)的一大痛點(diǎn)是沒有反饋，用戶很難感覺到自己的操作是有效的。

    用“肌電模擬”實(shí)現(xiàn)交互

    利用肌肉電刺激來模擬真實(shí)感覺需要克服的問題有很多，因?yàn)樯窠?jīng)通道是一個(gè)精巧而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，從外部皮膚刺激是不太可能的。目前的生物技術(shù)水平無法利用肌肉電刺激來高度模擬實(shí)際感覺。即使采用這種方式，能實(shí)現(xiàn)的也是比較粗糙的感覺，這種感覺對(duì)于追求沉浸感的VR也沒有太多用處。

    有一個(gè)VR拳擊設(shè)備Impacto用肌電模擬實(shí)現(xiàn)交互。具體來說，Impacto設(shè)備一部分是震動(dòng)馬達(dá)，能產(chǎn)生震動(dòng)感，這個(gè)在游戲手柄中可以體驗(yàn)到；另外一部分，是肌肉電刺激系統(tǒng)，通過電流刺激肌肉收縮運(yùn)動(dòng)。兩者的結(jié)合，讓人誤以為自己擊中了游戲中的對(duì)手，因?yàn)檫@個(gè)設(shè)備會(huì)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候產(chǎn)生類似真正拳擊的“沖擊感”。

    用“觸覺反饋”實(shí)現(xiàn)交互

    觸覺反饋主要是按鈕和震動(dòng)反饋，大多通過虛擬現(xiàn)實(shí)手柄實(shí)現(xiàn)，這樣高度特化/簡化的交互設(shè)備的優(yōu)勢顯然是能夠非常自如地在諸如游戲等應(yīng)用中使用，但是它無法適應(yīng)更加廣泛的應(yīng)用場景。目前三大VR頭顯廠商Oculus、索尼、HTC Valve都不約而同的采用了虛擬現(xiàn)實(shí)手柄作為標(biāo)準(zhǔn)的交互模式：兩手分立、6個(gè)自由度空間跟蹤，帶按鈕和震動(dòng)反饋的手柄。這樣的設(shè)備顯然是用來進(jìn)行一些高度特化的游戲類應(yīng)用的（以及輕度的消費(fèi)應(yīng)用），這也可以視作一種商業(yè)策略，因?yàn)閂R頭顯的早期消費(fèi)者應(yīng)該基本是游戲玩家。

    用“語音”實(shí)現(xiàn)交互

    VR用戶不會(huì)理會(huì)視覺中心的指示文字，而是環(huán)顧四周不斷發(fā)現(xiàn)和探索。一些圖形上的指示會(huì)干擾到他們在VR中的沉浸感，所以最好的方法就是使用語音，和他們正在觀察的周遭世界互不干擾。這時(shí)如果用戶和VR世界進(jìn)行語音交互，會(huì)更加自然，而且它是無處不在無時(shí)不有的，用戶不需要移動(dòng)頭部和尋找它們，在任何方位任何角落都能和他們交流。

    用“方向追蹤”實(shí)現(xiàn)交互

    方向追蹤可用來控制用戶在VR中的前進(jìn)方向。不過，如果用方向追蹤可能很多情況下都會(huì)空間受限，追蹤調(diào)整方向的話很可能會(huì)有轉(zhuǎn)不過去的情況。交互設(shè)計(jì)師給出了解決方案——按下鼠標(biāo)右鍵則可以讓方向回到原始的正視方向或者叫做重置當(dāng)前凝視的方向，或者可以通過搖桿調(diào)整方向，或按下按鈕回到初始位置。但問題還是存在的，有可能用戶玩得很累，削弱了舒適性。

    用“真實(shí)場地”實(shí)現(xiàn)交互

    超重度交互的虛擬現(xiàn)實(shí)主題公園The Void采用了這種途徑，就是造出一個(gè)與虛擬世界的墻壁、阻擋和邊界等完全一致的可自由移動(dòng)的真實(shí)場地，這種真實(shí)場地通過仔細(xì)的規(guī)劃關(guān)卡和場景設(shè)計(jì)就能夠給用戶帶來種種外設(shè)所不能帶來的良好體驗(yàn)。把虛擬世界構(gòu)建在物理世界之上，讓使用者能夠感覺到周圍的物體并使用真實(shí)的道具，比如手提燈、劍、槍等，中國媒體稱之為“地表最強(qiáng)娛樂設(shè)施”。這種的缺點(diǎn)是規(guī)模及投入較大，且只能適用于特定的虛擬場景，在場景應(yīng)用的廣泛性上受限。

    用“手勢跟蹤”實(shí)現(xiàn)交互

    光學(xué)跟蹤的優(yōu)勢在于使用門檻低，場景靈活，用戶不需要在手上穿脫設(shè)備。目前，手勢追蹤有兩種方式，各有優(yōu)劣。一種是光學(xué)跟蹤，第二種是數(shù)據(jù)手套。

    光學(xué)跟蹤未來在一體化移動(dòng)VR頭顯上直接集成光學(xué)手部跟蹤用作移動(dòng)場景的交互方式是一件很可行的事情。但是其缺點(diǎn)在于視場受局限，需要用戶付出腦力和體力才能實(shí)現(xiàn)的交互是不會(huì)成功的，使用手勢跟蹤會(huì)比較累而且不直觀，沒有反饋。

    數(shù)據(jù)手套的優(yōu)勢在于沒有視場限制，而且完全可以在設(shè)備上集成反饋機(jī)制（比如震動(dòng)，按鈕和觸摸）。它的缺陷在于使用門檻較高：用戶需要穿脫設(shè)備，而且作為一個(gè)外設(shè)其使用場景還是受局限。

    用“傳感器”實(shí)現(xiàn)交互

    傳感器能夠幫助人們與多維的VR信息環(huán)境進(jìn)行自然地交互。比如，人們進(jìn)入虛擬世界不僅僅是想坐在那里，他們也希望能夠在虛擬世界中到處走走看看，但目前這些基本上是設(shè)備上的各種傳感器產(chǎn)生的，比如智能感應(yīng)環(huán)、溫度傳感器、光敏傳感器、壓力傳感器、視覺傳感器等，能夠通過脈沖電流讓皮膚產(chǎn)生相應(yīng)的感覺，或是把游戲中觸覺、嗅覺等各種感知傳送到大腦。目前已有的應(yīng)用傳感器的設(shè)備體驗(yàn)度都不高，在技術(shù)上還需要做出很多突破。比如萬向跑步機(jī)，目前體驗(yàn)并不好，這樣的跑步機(jī)實(shí)際上并不能夠提供接近于真實(shí)移動(dòng)的感覺。還比如StompzVR，使用腳上的慣性傳感器使用原地走代替前進(jìn)。還有全身VR套裝Teslasuit，可以切身感覺到虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的變化。

    虛擬現(xiàn)實(shí)是一場交互方式的新革命，人們正在實(shí)現(xiàn)由界面到空間的交互方式變遷。未來多通道的交互將是VR時(shí)代的主流交互形態(tài)，目前，VR交互的輸入方式尚未統(tǒng)一，市面上的各種交互設(shè)備仍存在各自的不足。

    作為一項(xiàng)能夠“欺騙”大腦的終極技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)在短時(shí)間內(nèi)迅猛發(fā)展，已經(jīng)在醫(yī)學(xué)、軍事航天、室內(nèi)設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、房產(chǎn)開發(fā)、文物古跡保護(hù)等領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。隨著多玩家VR交互游戲的介入以及玩家追蹤技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)把人與人之間的距離拉的越來越接近，這個(gè)距離不再僅僅是借助互聯(lián)網(wǎng)達(dá)到人們之間的交互目的，而是從身體上也拉近了人們之間的距離。我們不難判斷未來虛擬現(xiàn)實(shí)的多人真實(shí)交互將如日中天。