VR大法好 那么啥是虛擬現(xiàn)實(shí)輸入交互？

雷鋒網(wǎng)編者按：VR頭顯哪家強(qiáng)？目前可能是Oculus，Gear VR吧啦吧啦~那么，VR輸入設(shè)備哪家強(qiáng)？…… 作為國(guó)內(nèi)最早關(guān)注VR并走上創(chuàng)業(yè)之路的探路者（以及強(qiáng)烈英雄主義情懷和社會(huì)責(zé)任感的宅男人代表），VR輸入設(shè)備Ximmerse的創(chuàng)始人賀杰化身技術(shù)大拿科普了下關(guān)于VR輸入設(shè)備的那些事兒。

頭戴式顯示設(shè)備近兩年很火，各大科技巨頭都投身其中，生怕自己不做頭顯就會(huì)掉隊(duì)，國(guó)內(nèi)也有大量的企業(yè)、團(tuán)隊(duì)紛紛計(jì)劃推出了自己的頭戴顯示設(shè)備。虛擬現(xiàn)實(shí)從科幻電影一下來(lái)到我們身邊，一眾宅男們開(kāi)始?xì)g欣雀躍：“以后在家想干嘛就干嘛！歐呵呵呵”，但是大家不知道，想干嘛就干嘛光有頭顯還是不夠的。

頭戴式顯示器，就是顯示器，專業(yè)叫輸出設(shè)備，主要是解決看的問(wèn)題。虛擬現(xiàn)實(shí)的本質(zhì)，是對(duì)人類感官的再現(xiàn)，人有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)等等動(dòng)物知覺(jué)，計(jì)算機(jī)通過(guò)頭戴式顯示設(shè)備、空間立體聲播放設(shè)備、氣味合成設(shè)備等等外部設(shè)備模擬輸出感官信號(hào)，我們叫做輸出，從而虛擬出非常真實(shí)的世界。但是這還不夠，按馬KS老先生的話，咱們?nèi)祟愑兄饔^能動(dòng)性，我們希望去操縱、控制這個(gè)世界，這樣我們才有存在感啊！

對(duì)于咱們這些存在感普遍較弱的宅男來(lái)說(shuō)，這也許是虛擬世界里找自尊的途徑，可是郁悶的是，大廠商們都先撲著頭顯去了，做得差不多了才回頭說(shuō)：“哎呀，現(xiàn)在輸入控制設(shè)備是短板”，（by Oculus，去年晚些時(shí)候）早干嘛去了！？做顯示器就是高科技，咱們做鍵盤鼠標(biāo)的就是low科技了？！賣雞還看不起賣醬油了？！（此處哭）

OK，作為一群有著強(qiáng)烈英雄主義情懷和社會(huì)責(zé)任感的宅男人，我們Ximmerse站了出來(lái)：“來(lái)來(lái)來(lái)！我們做！”，在這一責(zé)任重?fù)?dān)下，我們踏上了做硬件的苦逼征程。

為了做一套好的輸入設(shè)備，我們系統(tǒng)地研究了核心的市場(chǎng)現(xiàn)狀和需求：在二維屏幕交互中，幾乎所有控制命令都可以抽象為按鍵動(dòng)作。而對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)輸入設(shè)備來(lái)說(shuō)，我們更注重的是自然交互，意思就是我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界里怎么跟外界交互，在虛擬世界里我們也希望按照同樣的方式交互，沉浸感更高，效率高，學(xué)習(xí)成本低。但是在現(xiàn)實(shí)世界中，人與外界交互的方式是很復(fù)雜的，我們除了用手直接操作外，還會(huì)通過(guò)各種工具間接實(shí)現(xiàn)，比如我們會(huì)用手直接去抓取一個(gè)蘋果，也會(huì)用刀去切蘋果。為了實(shí)現(xiàn)這樣的交互方式，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一批很棒的產(chǎn)品，為了更明白的講清楚這些產(chǎn)品，我們做了一個(gè)簡(jiǎn)單的歸類。

一類是感官式沉浸：強(qiáng)調(diào)身體的沉浸感，主要靠采集肢體動(dòng)作來(lái)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)交互。代表產(chǎn)品有Leap motion、Nimble sense、諾亦騰、Priovr、Control VR、Dexmo、Kinect、Omni。PS：諾亦騰和DEXMO是國(guó)人出品，但早已蜚聲海外了。

Leap motion

Nimble sense

 

諾亦騰

 

PrioVR

 

Control VR

 

Dexmo

Kinect

第二類是交互式沉浸：強(qiáng)調(diào)功能性，主要靠動(dòng)作跟蹤和按鍵控制來(lái)進(jìn)行交互。代表產(chǎn)品有Stem， Hydra，Wii，搖桿、方向盤、體感槍等。

Stem

Hydra

Wii

 

這兩類設(shè)備各有利弊，感官式沉浸帶來(lái)更強(qiáng)的沉浸感，帶上頭顯后我們能低頭看到自己的雙手動(dòng)作甚至全身動(dòng)作，但如果在互動(dòng)場(chǎng)景中，雙手需要長(zhǎng)期懸空操作，或需記憶較多手勢(shì)命令，會(huì)影響用戶體驗(yàn)。而交互式沉浸雖然能通過(guò)對(duì)設(shè)備空間位置的跟蹤實(shí)現(xiàn)部分沉浸感，并通過(guò)按鍵命令實(shí)現(xiàn)較高效的控制，但是無(wú)法滿足我們?cè)谔摂M世界中觸摸拿捏等自然交互的愿望。

那一個(gè)好的虛擬現(xiàn)實(shí)輸入設(shè)備應(yīng)該具備哪些要素呢，我們列了以下10點(diǎn)：

1、 空間沉浸感，虛擬現(xiàn)實(shí)顯示，給我們帶來(lái)了更高維度的人機(jī)交互視覺(jué)體驗(yàn)，與之相配套的輸入設(shè)備，也應(yīng)該具備空間跟蹤功能和沉浸感；

2、 穩(wěn)定，任何輸入設(shè)備，沒(méi)有穩(wěn)定性就只能是一個(gè)試驗(yàn)品，誰(shuí)也不愿意使用一塊不時(shí)失去響應(yīng)的鼠標(biāo)或者鍵盤；

3、 精確，人機(jī)交互時(shí)，控制點(diǎn)的抖動(dòng)和漂移是最難以接受的，會(huì)給操作者帶來(lái)極大的不確定性，影響操作效率和體驗(yàn)；

4、 低延時(shí)，絲般順滑的操作感和完全無(wú)法感受到的延時(shí)，會(huì)給使用者帶來(lái)完美的交互體驗(yàn)；

5、 便利性，輸入設(shè)備如果需要復(fù)雜的穿戴和準(zhǔn)備過(guò)程，是普通消費(fèi)者無(wú)法接受的；

6、 舒適性，人機(jī)工程學(xué)在鍵盤鼠標(biāo)年代已經(jīng)發(fā)展很久了，如果使用者在操作時(shí)始終需要做無(wú)支撐的懸空操作，長(zhǎng)期使用控制器造成肌肉勞損，也是不可能普及推廣的；

7、 直覺(jué)控制，鍵盤、鼠標(biāo)等傳統(tǒng)手段，最大的優(yōu)勢(shì)在于，便于操作者建立直覺(jué)控制，我們可以鍵盤盲打，實(shí)現(xiàn)非常高的輸入速度。如果新的輸入方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而戴著頭顯無(wú)法正常使用鍵盤，就會(huì)出現(xiàn)輸入真空，直接影響到虛擬現(xiàn)實(shí)在多領(lǐng)域的應(yīng)用；

8、 低價(jià)，不低價(jià)難以推廣，也無(wú)法形成統(tǒng)一的操作習(xí)慣；。

9、 兼容普適性，普通人不希望為了不同的工作和娛樂(lè)需要，配備多種輸入設(shè)備，希望一套設(shè)備能滿足多種需求。

10、 操作反饋，操作反饋主要包括視覺(jué)、聲覺(jué)和觸覺(jué)，視覺(jué)和聲覺(jué)反饋很重要，但是觸覺(jué)反饋也一樣重要，舉兩個(gè)例子，第一個(gè)例子，觸屏手機(jī)剛剛出現(xiàn)的時(shí)候，屏幕鍵盤觸碰是沒(méi)有震動(dòng)反饋的，但是近幾年的手機(jī)都出現(xiàn)了這個(gè)功能，第二個(gè)例子，surface第一代鍵盤是沒(méi)有按鍵行程的，敲擊沒(méi)有觸覺(jué)反饋，成為了公眾體驗(yàn)評(píng)價(jià)最糟糕的鍵盤。觸覺(jué)在動(dòng)物知覺(jué)里的重要性，不亞于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)。

上面的這些輸入問(wèn)題，都是必須解決的，帶著任何一個(gè)問(wèn)題，虛擬現(xiàn)實(shí)都不可能取代傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式，實(shí)現(xiàn)革命性的變革。虛擬現(xiàn)實(shí)可能在比較長(zhǎng)的一段時(shí)間里只能用于游戲、娛樂(lè)，或是特殊領(lǐng)域。

為了解決上述輸入問(wèn)題，我們夜以繼日、日以繼夜的研究，最后確定了一套結(jié)合光學(xué)和慣性動(dòng)捕的方案，除了能夠跟蹤手勢(shì)、實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)反饋，還能跟蹤控制器動(dòng)作，還有一系列有點(diǎn)牛叉的隱藏屬性。

然后，我們就開(kāi)始了漫漫長(zhǎng)硬創(chuàng)之路……

來(lái)來(lái)來(lái)，最后我們?cè)賮?lái)圍觀一下這群有著強(qiáng)烈英雄主義情懷和社會(huì)責(zé)任感的宅男人們 （廣告時(shí)間）：賀杰所在的廣東虛擬現(xiàn)實(shí)科技有限公司（Xim industry Inc）是一家專注于計(jì)算機(jī)視覺(jué)、慣性跟蹤及通用計(jì)算的公司，有一只十五人的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)，由多名頂尖海歸博士帶領(lǐng)，前期主要進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)輸入設(shè)備開(kāi)發(fā)，可響應(yīng)各類計(jì)算機(jī)和機(jī)器人視覺(jué)商用需求，主要產(chǎn)品品牌為Ximmerse，總部位于廣州，有意者可發(fā)郵件至davy@ximmerse.com勾兌。

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