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美国大学开发VR新系统 让用户能在有限的物理空间内体验无限行走

2018-06-05 16:33来源:87870编辑:顾小北

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  原标题:美国大学开发VR新系统 让用户能在有限的物理空间内体验无限行走
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  随着VR技术的不断发展,其面临的挑战也越来越多。使用VR时,用户经常会受困于物理空间,导致体验感下降。那么如何在现有的物理空间内实现无限行走呢?来自纽约州立大学石溪分校(Stony Brook University)、NVIDIA和Adobe的科学家们成立了一个研究小组,并合作开发了一个VR系统,能让用户能在有限的物理空间内体验无限行走的感觉,从而为用户带来沉浸式体验。

  这无疑将极大地改善用户体验, 在这个系统中,用户能够VR中实现自由行走,且不会产生由于身体移动而导致的眩晕感或不适感。而且,用户可以避免在VR中撞到物理空间中的物体。

  为此,研究人员采用了眼球追踪技术,通过处理扫视现象来操纵用户的行走方向。人们在扫视时,目光会迅速向四周移动,这是人眼的一种基本自然现象,比如快速扫描房间。扫视现象是一种无意识的自然活动,一般每秒发生几次。在这段时间里,我们的大脑会暂时忽略视觉信号,这种现象被称为“扫视抑制”,会暂时抑制人眼的视觉输入。研究小组通过使用头部和眼睛追来检测用户何时发生扫视抑制,并重定向用户的行走路径,使他们在无意识的情况下走到一个圆圈内,并在圆圈内进行VR体验。

  这个新系统的主要开发者Qi Sun表示:“在VR中,我们可以展示广阔的宇宙;但是,相比之下,我们家庭和办公室的实际空间要小得多。通过在固定点之间快速移动来扫描场景是人眼的自然行为,我们发现如果能在扫视期间稍微改变虚拟视野,就可以重定向用户的步行方向以模拟更大的步行空间。”

  这会给用户造成他们正在无休止地走路的错觉。为了让人们更加敏锐,系统尝试在玩家视野的边缘创建对比点来调用扫视抑制,比如说用户是否在走近现实世界的墙壁,从而重新规划其行走方向。

  该团队表示,该系统可以动态地规划一条路径,使其能够快速检测和重定向用户围绕像家具这样的物体走动,并像其他人一样移动障碍物。

  在测试中,用户甚至没有注意到此系统的存在。他们能够在感觉比现实世界的房间大得多的虚拟环境中漫步,避开墙壁、障碍物和其他人。

  研究人员使用VR头显追踪头部和眼部,可以检测到扫视抑制并重定向用户。当需要大范围的重定向时,研究人员试图通过在视觉外围创建对比点来动态地促使用户扫视。

  研究团队撰写了一篇名为《迈向VR无限漫步:动态漫游重定向(Towards Virtual Reality Infinite Walking: Dynamic Saccade Redirection)》的研究报告,并将于8月12日至16日在不列颠哥伦比亚省温哥华举行的SIGGRAPH 2018展会上展示他们的成果。SIGGRAPH大会是一个集CG、动画、VR、游戏、数字艺术和新兴技术于一体的展览盛会。世界领先的专业人士、学者和创意人士,都会在此展现他们的创意或产品。

  “目前在VR中,向VR用户提供完全自然的行走体验仍然很困难,”Sun说道,“解决这一问题是我们研究工作的主要目标,即消除这种限制并在大型虚拟世界中实现完全沉浸式的体验。”

  尽管VR系统大多适用于VR游戏,但新系统可能适用于其他行业,包括建筑设计、教育和电影制作领域。

  到目前为止,在VR中实现无限行走的方法只有重新定向,但是还是无法避免碰撞到现实世界中的障碍物,如桌子、椅子等。因此,研究团队采用新的方法以动态引导用户远离这些对象,比如让障碍物能够动态移动,且移动速度较快,使用户可以下意识的去躲避这些移动的物体。

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