VR交互技術(shù)核心-頭部追蹤和體感控制器

　　在基于PC的（HTC Vive、Oculus Rift）和基于游戲主機(jī)的（PSVR）高端VR硬件方面，這種交互方式基本上已經(jīng)成為了標(biāo)配：HTC Vive最早提供了兩個(gè)體感控制器，并且不支持其他交互方式；Oculus Rift在發(fā)布初期標(biāo)配一個(gè)Xbox One游戲手柄，而在年底的時(shí)候也終于推出了體感控制器Oculus Touch；而對(duì)于PSVR來說，雖然兩個(gè)發(fā)光棒PS Move也不是標(biāo)配，但考慮到其低廉的價(jià)格和某些VR游戲只支持體感操作，越來越多的PS4玩家也都會(huì)考慮購(gòu)買一個(gè)PS Move套裝（兩個(gè)體感控制器加一個(gè)定位攝像頭）。

　　那么為什么“頭控加體感”的交互方式會(huì)成為高端VR的標(biāo)配呢？我想這主要還是與我們?nèi)祟惖膭?dòng)作有關(guān)。雖然我們身上有很多環(huán)節(jié)，這意味著我們可以做出多種動(dòng)作，但其實(shí)我們最主要的動(dòng)作還是通過雙手，頭部則是一個(gè)觀察“設(shè)備”。盡管我們的雙腿依然完成了很多動(dòng)作，但雙腿的運(yùn)動(dòng)更多的是實(shí)現(xiàn)位移。在現(xiàn)實(shí)生活中，我們很多時(shí)候并不需要雙腿，比如坐在椅子上工作，坐在沙發(fā)上看電視和玩游戲，或者站在公車或地鐵里出行，而大部分工作和生活中的行為都是通過雙手完成的。因此如果我們想要在VR環(huán)境實(shí)現(xiàn)一個(gè)沉浸感，在我們解決了頭部動(dòng)作追蹤的問題之后，下一個(gè)需要解決的問題自然就是如何實(shí)現(xiàn)手部動(dòng)作的模擬。

　　其實(shí)除了體感控制器，我們?cè)?jīng)還有其他選擇。其中一種選擇是傳統(tǒng)游戲手柄，它曾經(jīng)是我們最常用的游戲交互設(shè)備。通過手柄，我們可以完成角色的移動(dòng)和動(dòng)作，可以查看菜單，可以保存和讀取游戲，但傳統(tǒng)游戲手柄的操作并不與人類真正的動(dòng)作相一致，其結(jié)果就是產(chǎn)生違和感。

　　我們?cè)谟螒蛑械目刂频慕巧鋵?shí)并不是我們自己，我們按一個(gè)按鍵就能完成一個(gè)側(cè)滾，但是在現(xiàn)實(shí)生活中我們很多人一輩子都可能無法完成這種動(dòng)作。雖然這也產(chǎn)生了很多樂趣，比如說你在游戲中可以無所不能，但卻無法發(fā)生VR所強(qiáng)調(diào)的沉浸感——我在其中。

　　另一種選擇則是通過側(cè)面觸摸板進(jìn)行互動(dòng)。谷歌眼鏡和三星Gear VR都采用了這種互動(dòng)方式，通過在眼鏡側(cè)面的觸摸板進(jìn)行控制，看起來這似乎是一種方法。但是這種方式其實(shí)有很多問題，首先就是這樣操作看起來實(shí)在好傻，為什么看起來很傻呢，因?yàn)樗环先祟愖匀坏牟僮?。舉個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，在進(jìn)行左右操作時(shí)候，我們需要用戶的右手指在右側(cè)觸摸板進(jìn)行滑動(dòng)，這是非常不自然的，而且無法呈現(xiàn)操作的力度，其結(jié)果就是誤操作很多。這種操作方式注定是失敗的，可以說谷歌眼鏡的失敗有一部原因就是因?yàn)檫@種不成熟的操作方式。

　　相對(duì)于上述兩種交互方式，體感控制器的方案是那么的合情合理。我們之前使用電視和空調(diào)遙控器，操作手機(jī)和MP3播放器，都是將一個(gè)設(shè)備握在手里進(jìn)行操作的，這樣的方式“很順手”。任天堂在前幾年推出的Wii可謂風(fēng)靡一時(shí)，其成功很大程度就是因?yàn)槠鋭?chuàng)新性的體感控制器，通過它我們可以玩到很多體感游戲，比如說打一場(chǎng)網(wǎng)球賽，通過你手部動(dòng)作的力度，系統(tǒng)會(huì)判斷角色的動(dòng)作，雖然Wii的體感控制器現(xiàn)在看來還比較初級(jí)，不過可以說是為之后的體感設(shè)備提供了不少的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

　　在這里也許有人會(huì)說，我們還可以通過手勢(shì)識(shí)別直接使用我們的雙手進(jìn)行互動(dòng)?。课④浀捏w感設(shè)備Kinect和MR頭顯Hololens就采用了手勢(shì)識(shí)別，不過到目前為止手勢(shì)識(shí)別還存在一些挑戰(zhàn)。首先是手勢(shì)識(shí)別的精度還不夠，試驗(yàn)過Hololens或Leap MoTIon的朋友都會(huì)發(fā)現(xiàn)，你的手勢(shì)識(shí)別經(jīng)常會(huì)因?yàn)閿z像頭的追蹤角度有限而沒有被捕捉到。第二個(gè)挑戰(zhàn)是觸感，喜歡玩游戲的人一定會(huì)有這種感覺，一個(gè)手柄的舒適度在很大程度上決定了我們玩游戲的體驗(yàn)。相對(duì)于手勢(shì)識(shí)別，手柄或控制器的鍵位都給了用戶一種實(shí)在的反饋感，而這種觸感是空手無法帶給我們的，至少在目前階段，體感控制器的體驗(yàn)要?jiǎng)龠^手勢(shì)識(shí)別。

　　最后，在PC和主機(jī)VR上已經(jīng)沒有任何懸念的“頭控加體感”交互方式，在移動(dòng)VR上也有了一些進(jìn)展。從谷歌推出的Daydream參考設(shè)計(jì)中的手柄，到最近小米發(fā)布的VR頭盔附帶的手柄，我們都看到了這種趨勢(shì)。雖然現(xiàn)在的移動(dòng)VR設(shè)備還是單手柄，包括VR頭顯還不能實(shí)現(xiàn)真正的位置追蹤，但我相信隨著技術(shù)的發(fā)展，我們會(huì)很快看到在交互性接近PCVR的移動(dòng)VR產(chǎn)品，或許到那個(gè)時(shí)候，我們才會(huì)迎來一種真正“標(biāo)準(zhǔn)”的VR交互方式，進(jìn)而迎來一個(gè)VR內(nèi)容真正的爆發(fā)期。