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    CFan 电脑爱好者 2019-03-12 09:02应用 标签:远距离 技术 VR

    德乙积分榜2018-2019 www.s21l.net 对于大家来说,使用双手直接操控物体几乎是人类的本能。因此为了能够让大家不用学习就可以直接使用双手进行交互操作,VR交互工程师开发出了VR远距离交互技术,可以把远处物体召唤到臂展范围内。这样我们在VR世界里就拥有了超能力,可以对任意距离的物体进行操控。

    可望不可及——VR世界里的“手短”之痛

    VR可以为我们带来非常真实的虚拟效果,但是大家知道无论是在真实还是虚拟世界里,很多物体都会离我们太远,从而导致我们无法直接使用双手去操控这些物体。特别是在VR游戏中,因为很多操作都是借助双手进行操作(图1)。

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    图1 VR游戏中的远距离物体

    那么如何使用双手对原来臂展范围之外的物体进行操控?VR远距离交互技术就应运而生,顾名思义就是一种可以在VR里实现对远程物体进行操控的技术,它借助动画召唤、意念移物、增强用户手臂等虚拟的远程交互技术来实现对远程物体的操控(图2)。

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    图2 VR远距离交互技术虚拟手臂

    隔空取物,VR远距离交互背后的秘密

    如上所述,VR远距离交互技术可以实现对臂展范围之外的物体进行操控。那么对于原来无法接触到的物体,VR远距离交互是怎么实现对其的操控的呢?

    在现时生活中,对于我们双手无法触及的物体,一种方法是将远处物体移动到伸手可及的位置;另一种方法则是加长我们的手臂控制范围,比如使用竹竿等物体进行延展。在VR世界里,VR远距离交互也是使用类似的方法实现对虚拟手臂的扩展。比如移动远处物体,在VR远距离交互中是借助一种名为“动画召唤”技术来实现的。

    首先是对远处物体的选取??⒄呓凡?头显位置作为参考位置,通过添加偏移量估算出肩膀位置,然后使用肩膀处发出射线,经过手掌位置两点成线直达目标。这样当射线击中物体的碰撞器时,线渲染器和物体周围的高亮光圈会示意使用者。从而可以让VR操作者能够选取到远处的物体,最后对着悬浮物体弯曲手指做出一个抓取的动作就能选中该物体(图3)。

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    图3 操作者通过射线选择物体

    选取到远处的物体后就要实现对物体的抓取??⒄呓杓颐侨粘5氖质撇僮?,通过将手掌朝上,快速勾勾手指。VR设备接收到这个指令后会让物体按手指弯曲度比例向手部移动,这样一旦你的手指抓紧以后,远处的物体就会被你抓在手掌中,实现对远程物体的抓?。ㄍ?)。

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    图4 通过手势抓取远程物体

     

    完成对物体的抓取后就可以实现对物体的交互操作。比如在VR游戏中,我们需要将远处物体抓取后进行左右手的控制,在成功抓取物体后,这个物体就可以从你的左手传输到右手中,这个操作就像现实生活中在你的左右手倒腾某个物体。

    因为上述抓取的是远程物体,完成所需的交互操作后,我们还要和现实生活中一样将物体回归原位。此时我们只要抓住这个物体并且甚至手臂,此时VR场景中的线渲染圈会出现并给出物体返回原来位置的路线,当你放开物体后就会自动回到原来的位置,整个操作就像是抓住远处的弹簧,你是将它拉伸到伸手可及的位置,松手后会自动恢复到原来位置(图5)。

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    图5 放开物体后会自动回复到原来位置

    上述方法是通过“动画召唤”技术来实现的,另一个方法则是通过延长手臂的方法实现对远程物体的控制??⒄卟捎靡恢置?ldquo;交互手 ”(InteractionHands)技术,通过交互引擎进行抓取。

    它的整个操作流程和上述动画召唤类似,比如在日常生活中我们使用竹竿触碰远程物体的时候,大脑会将竹竿当作我们身体的一部分,这样竹竿就变成加长手臂。在VR设计里使用类似理念,开发者将我们双臂可触及范围重新映射成等比例放大的投射空间,这样我们的虚拟手臂就等于放大数倍长度,通过这种放大的投射,使之可以触碰到远处的物体并完成抓取,同样在抓紧物体并完成交互后释放物体,把手收回,你的投射空间范围也会进行动态调整,直到你真实手部和参考肩部位置的距离缩小为零,这样在视觉效果上物体就回复到原来位置,完成一次对远程物体的交互操作(图6)。

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    图6 远程交互手

    远程交互,游戏、娱乐帮手

    在之前VR场景中,受制于我们手臂的长度,对于远程物体我们是无法实现抓取和交互的。而在VR游戏中有需要经常对这些远程物体进行交互操作,远距离交互技术的出现则彻底解决手短的难题,可以让我们获得更佳爱的游戏体验。

    当然不仅仅在游戏中,在VR很多应用也可以用到。比如VR远程培训中,使用者可以直接使用手指触控到远程物体,比如钢琴培训,每个人都可以触碰到虚拟钢琴键盘,这样培训是不是更有效果!

     

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