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VR十种移动机制全介绍

查看: 305| 评论: 1 2018-5-25 02:28 PM| 发布者: PeckBang |原作者: Ricardo Acosta|来自: medium.com & 映维

(52VR对原译文进行了润饰编译)

      当80年代的人们在第一次想到VR的时候,他们大脑中首先浮现的是自由运动的体验,比如在电影《天才除草人》中红蓝风格世界中飞翔,又或者是《非常特务》中的3D版本互联网。其他许多人一直都希望VR能够把我们的思维和双脚从现实中解放出来,并将我们带到幻想世界之中。

VR十种移动机制全介绍


      但如果你已经体验过 Oculus Rift 或其他VR头显,你应该意识到事实并非如此。你无法围绕虚拟世界飞行,你甚至无法自由地移动。你最多只能在一个狭窄的房间中行走,仅此而已。

      这是为什么呢? VR设计师发现,当你在VR世界中移动但在现实世界却保持静止时,你将会感到头晕目眩。 这种“头晕”与搭乘汽车或火车时的“晕车”非常相似。但这又是为什么呢?


   感官不协调

大脑中非常重要的一部分是模式识别。自从你出生以来,大脑就在不断采集20种以上的感官信息。没错,大脑的知觉不仅只局限于常见的五大感觉:视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉。

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你同时能够感觉到热、冷、振动、角速度、线性加速度、平衡、重力、内部疼痛、身体各部位的相对位置(本体感觉)、消化系统状态、饥饿和口渴等等。

在童年时期,大脑忙于学习它们之间的关系。你花费了数年时间移动你的身体,并且学习由它引起的不同感官反应。但现在你已经长大,大脑针对每起感官事件中总结了一系列的期望清单。当你的感觉与你的期望不相符时,或者出现模棱两可时,晕动症就会出现。

想象一下,你从一辆移动火车的窗户往外看,你会看到窗外的事物正在移动,但你却感觉不到任何运动。这时大脑不将出现数秒的空白期,因为它不能完全理解正在发生什么,它不知道你是否正在移动。

所以问题基本上是你的眼睛在说“你正在移动”,但其他感官却在说“不,你没有在移动”。对此,VR社区一直在试图解决这个拖累整个行业发展的重要问题。下面将向大家介绍目前最流行的VR移动机制。


   非装置式移动机制:

--- 站立
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这种方法不涉及任何人造运动。相反,唯一可能的运动是用户所实现的真实运动。由于它不会混乱用户的感觉,所以这是最舒适的机制。

这种方法的主要设计问题是:虚拟空间限制在用户的实际可用空间,通常在1.5平方米-2平方米之间。大多数体验所使用的空间都大于这个范围,这使得其中大部分选择允许用户超越这一限制的移动机制。

另外,这种方法鼓励用户在探索虚拟空间时进行大量的移动,而这有可能导致用户撞到家具或被缆线绊倒等事故。


--- FPS第一人称移动机制
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就像《使命召唤》一样,你可以使用游戏手柄来实现移动。由于这个“解决方案”只是移动VR视图而非你真实的视图,你的本体感觉系统将会感到十分混乱。即使是训练有素的用户最终也会变得头晕目眩。令人惊讶的是,数款3A级游戏正在使用这种移动方式。

---  身体运动

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为了欺骗你的感官,这种方法将头部和手臂摆动转化为游戏中的运动。令人惊讶的是,这是一种行之有效的解决方案。即使你知道自己并不是真的在行走,手臂摆动也足以欺骗你的大脑。

在我看来,这种移动机制的主要问题是它不够方便。如果你必须自己走完整个《天际》世界,我怀疑大多数人在走完第一个城镇就会选择挂机。VR的意义在于将真实世界的可能性变得更加方便。

--- 传送
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这可能是最为普遍的移动机制。只需轻轻一点,眨眼之间你就可以传送至数十米开外的位置,不需要缓慢而费力的“行走”。由于虚拟眼睛并没有真正移动,所以眼睛所看与本体感觉之间没有发生不一致的情况,所以你的大脑能够接受这一点。

但这种方法仍然存在一定的问题。主要的问题在于你是直接从A移动至Z,没有B,C,D,E ..,这种情况会令你迷失方向。你的大脑需要通过理解两点之间的路径来映射世界。如果取走两点之间的路径,这两点将不再相关,所以在传送至你可能会失去具体的方位感。这种空间理解能力对于我们理解场所非常重要。

如果我们使用传送,用户将失去对VR应用程序的空间理解,而这是一个非常大的问题。另外,这对多用户场景而言将变得更糟糕。一群人在房间内传送是一件最为混乱的事情。你将会失去对其他玩家的感知,因为他们只是不断地出现和消失。传送对多人游戏场景而言不是一种可行的解决方案。

--- 座舱视图
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在这种方法中,虚拟视图是位于某种传输机器的内部。这可以是一辆汽车,一个巨人,一艘太空船,总之是任何与你保持相对固定的事物。

给定一个参考可以帮助缓解晕动症,因为大脑认为用户正位于某种传输机器的内部。

虽然这种方案能够提供帮助,但当你开始移动的时候,由于大脑仍然会期待出现一定的加速度,所以当没有出现这种感觉时,你将会感到一点晕眩。

--- 仓鼠球视图
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你将身处于一个虚拟仓鼠球里面,然后用双手滚动来实现移动(就像仓鼠一样)。由于你正在增加一个连贯的身体运动,并且周围存在一个明确的固定参考,这种方法十分有用。尽管如此,这种解决方案令人感觉尴尬和笨拙。

--- 拉动把手
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从上文介绍可知,身体运动和移动之间存在一致性将能提供非常大的帮助。对于这种移动机制,用户保持静止,然后通过拉动把手来移动周围的世界。

效果令人惊讶地好,晕动症出现了大幅减少,但正如仓鼠球一样,这种解决方案令人感到尴尬,而且难以适用于大部分体验。

--- 小地图
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我们可以将这种移动机制看作是一种传送方式,但我喜欢将两者区分开来,因为它感觉像是一个不同的解决方案。对于小地图,你可以从一个缩小的舞台版本中选择希望前往的位置。

与传送类似,这同样打破了两点之间的路径,但由于用户能够通过小地图来更好地感知整个区域,所以空间感知能力将能得到一定的优化。另外,所有可传送的位置于都显示在同一个地方,所以在操作上更容易进行。

--- 第三人称视图

跟《古墓丽影》和《战争机器》类似,面向Oculus的第一款游戏《Lucky’s Tale》采用了这种移动方式。基本上,虚拟视图遵循前方的角色。

即便这优于FPS移动机制,这种方法仍然会产生晕动症。角色将作为我们的虚拟参考,但遗憾的是,这仍然不足以防止大脑产生混乱。

诸如《Chronos》这样的游戏采访了一种更为聪明的方式,游戏保持虚拟视图静止,而当角色移动足够远的时候,系统将自动将我们传送至一个更好的位置。这种方法的效果非常好,没有令用户产生晕动症。


    装置式移动机制

令大脑相信你正在移动的最佳方法是,你本身就是在移动。所以多家厂商开始设计一系列不同的机械解决方案,以确保用户在真实行走时能够维持在同一个位置。

但这不是一个简单的任务。

--- 跑步机

在一个常规的跑步机中,你只能往前后两个方向移动。这当然不足以支持虚拟现实体验。所以在VR跑步机中,你能够朝任意方向移动。其中一个例子是Virtuix Omni,这里有一个2分钟37秒的视频介绍:


在舒适度上,这基本上能够解决晕动症问题。这是否意味着数年后每位VR用户都将配备这么一台设备呢?答案很有可能是否定的。三个主要的问题是:

  • 它们非常昂贵而且笨重。目前VR跑步机的价格都高于500美元,而大部分消费者已经为计算机+头显的组合花费了1000美元以上。即便价格能够降下来,设备的体积将使其成为“母亲或妻子首先考虑扔掉的无用之物”。
  • 至于移动,这当然非常自然,但单纯地VR跑步机无法利用VR的潜能。如果你希望前往某个地方,我希望能够瞬间到达,而非实实在在地行走。
  • 增加准备的复杂度。首先,你需要开启计算机,检查是否已经成功配置好所有的传感器,整理出一个合适的游玩空间,然后拿起控制器,佩戴和调整头显,最后再选择一款VR游戏/应用。这看起来好像没什么,但对大部分用户来说却已经是十分繁琐。如果需要再添置一个跑步机,穿戴特制的鞋子,并且调整所有的绑带。如果这时你忘记头显或运动控制器,你要么请求父母或妻子的帮助,要么自行动手,先摘除绑带,然后再次整理绑带。

--- 鞋子

VR定制鞋子是另一种解决方案。例如,以《流言终结者》著称的特效专家杰米·海纳曼正在研究一种VR鞋子(曾在Indiegogo上进行众筹,但以失败告终)。


鞋子本身搭载了轮子,其效果就像迷你版本的VR跑步机。当你像正常般行走时,你的相对位置将保持静止,但你仍然会有一种在不断向前行走的感觉。

但这存在一个潜在的安全问题,用户有可能会跌倒,从而导致其他各种损伤。另外,这在准备上同样需要花费一定的时间和精力。我不认为会有太多人愿意使用这种设备。

--- 大空间舞台

如果你的VR头显是电视,最后一种解决方案是IMAX。我所指的是一种终极移动解决方案:The Void。


The Void构建了一个真正的大空间舞台,其能够完美匹配VR体验中的环境。另外,他们能够追踪用户的全身运动,使其完全匹配用户的虚拟视图。感官之间将不会出现任何不协调,所以用户将不会产生晕动症。

遗憾的是,并非所有普通用户都能支持这种定制VR舞台,所以这永远都无法成为标准的消费者移动机制。


   那么,什么才是标准的VR移动机制呢?

      我至今已经尝试过一系列不同的移动机制,但我尚未发现一种完美的标准移动机制。就目前而言,不同的移动机制适合不同的VR体验。需要便利性而且不介意连贯性的VR应用很有可能会选择传送或者小地图解决方案。如果故事叙述对游戏而言非常重要,而且连贯性是关键元素,它们很有可能会选择座舱解决方案。

      我们现在正处于VR的早期阶段,一切都在研究和开发之中。VR社区将继续探索,并力求早日为我们带来真正的解决方案。


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