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美國大學開發VR新系統 讓用戶能在有限的物理空間內體驗無限行走

  原標題:美國大學開發VR新系統 讓用戶能在有限的物理空間內體驗無限行走

 

  隨著VR技術的不斷發展,其面臨的挑戰也越來越多。使用VR時,用戶經常會受困于物理空間,導致體驗感下降。那么如何在現有的物理空間內實現無限行走呢?來自紐約州立大學石溪分校(Stony Brook University)、NVIDIA和Adobe的科學家們成立了一個研究小組,并合作開發了一個VR系統,能讓用戶能在有限的物理空間內體驗無限行走的感覺,從而為用戶帶來沉浸式體驗。

美國大學開發VR新系統 讓用戶能在有限的物理空間內體驗無限行走

  這無疑將極大地改善用戶體驗, 在這個系統中,用戶能夠VR中實現自由行走,且不會產生由于身體移動而導致的眩暈感或不適感。而且,用戶可以避免在VR中撞到物理空間中的物體。

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  為此,研究人員采用了眼球追蹤技術,通過處理掃視現象來操縱用戶的行走方向。人們在掃視時,目光會迅速向四周移動,這是人眼的一種基本自然現象,比如快速掃描房間。掃視現象是一種無意識的自然活動,一般每秒發生幾次。在這段時間里,我們的大腦會暫時忽略視覺信號,這種現象被稱為“掃視抑制”,會暫時抑制人眼的視覺輸入。研究小組通過使用頭部和眼睛追來檢測用戶何時發生掃視抑制,并重定向用戶的行走路徑,使他們在無意識的情況下走到一個圓圈內,并在圓圈內進行VR體驗。

  這個新系統的主要開發者Qi Sun表示:“在VR中,我們可以展示廣闊的宇宙;但是,相比之下,我們家庭和辦公室的實際空間要小得多。通過在固定點之間快速移動來掃描場景是人眼的自然行為,我們發現如果能在掃視期間稍微改變虛擬視野,就可以重定向用戶的步行方向以模擬更大的步行空間。”

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  這會給用戶造成他們正在無休止地走路的錯覺。為了讓人們更加敏銳,系統嘗試在玩家視野的邊緣創建對比點來調用掃視抑制,比如說用戶是否在走近現實世界的墻壁,從而重新規劃其行走方向。

  該團隊表示,該系統可以動態地規劃一條路徑,使其能夠快速檢測和重定向用戶圍繞像家具這樣的物體走動,并像其他人一樣移動障礙物。

  在測試中,用戶甚至沒有注意到此系統的存在。他們能夠在感覺比現實世界的房間大得多的虛擬環境中漫步,避開墻壁、障礙物和其他人。

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  研究人員使用VR頭顯追蹤頭部和眼部,可以檢測到掃視抑制并重定向用戶。當需要大范圍的重定向時,研究人員試圖通過在視覺外圍創建對比點來動態地促使用戶掃視。

  研究團隊撰寫了一篇名為《邁向VR無限漫步:動態漫游重定向(Towards Virtual Reality Infinite Walking: Dynamic Saccade Redirection)》的研究報告,并將于8月12日至16日在不列顛哥倫比亞省溫哥華舉行的SIGGRAPH 2018展會上展示他們的成果。SIGGRAPH大會是一個集CG、動畫、VR、游戲、數字藝術和新興技術于一體的展覽盛會。世界領先的專業人士、學者和創意人士,都會在此展現他們的創意或產品。

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  “目前在VR中,向VR用戶提供完全自然的行走體驗仍然很困難,”Sun說道,“解決這一問題是我們研究工作的主要目標,即消除這種限制并在大型虛擬世界中實現完全沉浸式的體驗。”

  盡管VR系統大多適用于VR游戲,但新系統可能適用于其他行業,包括建筑設計、教育和電影制作領域。

  到目前為止,在VR中實現無限行走的方法只有重新定向,但是還是無法避免碰撞到現實世界中的障礙物,如桌子、椅子等。因此,研究團隊采用新的方法以動態引導用戶遠離這些對象,比如讓障礙物能夠動態移動,且移動速度較快,使用戶可以下意識的去躲避這些移動的物體。

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