16
| 本文作者： 柏蓉 | 2016-01-04 00:47 |
不管2016是不是元年，我們都能通過2015一整年的發展感受到VR正在茁壯成長。在這一年里，我們看到“層出不窮”的頭盔 ，最為典型的也是人們說到吐的是VR三巨頭的頭盔：Oculus Rift、HTC Vive以及PlayStation VR。與此同時，市場也出現與頭盔相呼應的輸入設備。
輸入設備是一種能把真實世界的環境數據映射到虛擬世界的設備，粗暴來說，就是輸入人們指令到VR系統的設備。和鍵盤鼠標不一樣，VR輸入設備強調沉浸感。所以，隨著VR頭顯的發展，VR輸入設備也迎來春天。它不僅種類繁多形態新奇，也涵蓋奇思妙想的idea和黑科技。
事實上，除了傳統的手柄，比如Oculus Rift消費者版支持的Xbox無線手柄，還有一些新興形態的輸入設備，比如萬向跑步機Kat Walk、手套The Manus或者衣服Tesla Suit。下文就讓記者帶大家盤點VR輸入設備領域有代表性的產品。不過在此之前，我們先作一個簡單的分類。
雖說分類的方式有很多，比如根據產品形態進行分類可以分為手套、手柄、雙手柄以及全身套裝等等；也可以根據沉浸感分類，分為感官式沉浸、交互式沉浸兩種。在記者看來，根據其采用的技術進行分類對人們理解產品更有幫助。
采用慣性傳感器、震動馬達，這類輸入設備一般是使用傳統的按鈕/搖桿/觸板進行操作，并通過震動感交互。業內最為典型的是：
Oculus Rift消費者版默認的Xbox無線手柄
PlayStation VR搭配的PS4（同時還需要PlayStation Camera攝像頭輔助使用）
此外，還有其他廠商推出的VR手柄，比如國內的Ximmerse團隊。不過，上述兩款已經很有代表性了，就不贅述。
在開始之前，需要說一件事情。一般來說，慣性傳感器由加速計（測加速度）、陀螺儀（測角速度）和地磁儀（測重力方向）組成。但是，目前的消費級慣性傳感器難以追蹤到六個自由度，一般情況只能追蹤到三個自由度即X、Y、Z三軸的旋轉量，不能測量到這三軸的平移量。簡單粗暴點說，就是你拿著慣性傳感器打造的手柄在水平位置極其緩慢勻速移動，手柄是難以感知的。
然而，人們需要在虛擬環境中捕捉六個自由度提供更好的輸入體驗。由此，動作感應手柄一般會通過慣性傳感系統加上光學追蹤系統或者磁場感應來提供六自由度的動作跟蹤。
三星神秘的Rink
根據消息，三星將會在CES上展示其為Gear VR準備的輸入設備Rink。目前我們對它了解甚少，只能通過三星放出來的視頻探究一二（看起來很精確的樣子……）。
通過視頻，我們看到Rink具備手勢識別以及位置跟蹤，而且不同的手指還可以觸發不同的交互方式。可以肯定的是，Rink采用了慣性傳感器，但想要獲得更加具體的技術原理可能需要等到CES展會。
行業標桿Oculus Touch
基本上，Touch的技術框架是多模式傳感融合+手勢識別。即配置慣性傳感器以及Oculus的動作追蹤系統Constellation做光學跟蹤，實現Touch的6自由度追蹤。值得一提的是，這里還需要一個追蹤攝像頭作為動作捕捉。不過，根據最新消息，原本在第二季度發貨的Touch推遲到今年下半年。由此，更加具體和詳細的技術可能需要等到那時候才能了解。不過，這也值得等待，畢竟Oculus打造的是一個行業的標桿。
HTC Vive的占面積追蹤系統
HTC Vive的手柄通過自身的追蹤系統Lighthouse實現動作捕捉，其原理是利用房間中密度極大的非可見光，探測室內佩戴VR設備的玩家的位置和動作變化，并將其模擬在3D空間中。具體來說，Lighthouse是一個基于15×15英尺的空間追蹤系統。兩個激光發射器會被安置在這個空間的對角，并不斷發射光線掃描整個空間。Vive頭盔和手柄上有超過70個光敏傳感器。激光掃過的同時，頭盔和手柄開始像秒表一樣計數，看哪一個傳感器先接收到激光，然后利用傳感器位置和接收激光時間的關系，計算相對于激光發射器的準確位置。只要激光束擊中的光敏傳感器足夠多，就能形成一個 3D 的模型。不過，這似乎都是開發者版手柄的資料。
根據最新消息，消費者版的HTC Vive手柄有很大的改進。但具體的技術細節還無法得知，只能等到CES展會的時候。（看，頭盔中央有一個攝像頭。）
PS VR的老古董PS Move手柄
PS Move手柄于2010年9月15日推出，屬于PS 3時代產品。不過，吉田修平曾表示，索尼不會針對PS VR對其進行升級。在采訪中，吉田修平說：“我們覺得現在的（PS Move）就挺好……Move本來就是為了在VR游戲中使用而開發的。但上市時，PS4和PS VR都還是商業機密，因此當時并未全面介紹其本來就具備的特點。”Move手柄內置慣性傳感器，利用攝像頭進行跟蹤，并使用RGBLED發光源的燈泡作為主動馬克點。
Razer Hydra與Sixense STEM
在說正事之前，記者想要強調Razer Hydra的中文名——九頭靈蛇（這個名字很酷有木有）。這不是一款新品，和PS Move一樣，這是老古董。雖然VR并非Razer Hydra的初衷，但有不少人使用它作為VR交互設備，比如Linden Labs公司（運營知名游戲《第二人生》游戲）的CEO Philip Rosedale。在去年 的SEA-VR大會上，Rosedale通過Hydra向人們演示最新VR游戲《虛擬玩具室（virtual toy room）》（如上圖）。
Razer（雷蛇）在2011年4月份的時候發布Hydra（如上圖），售價139美元。事實上，Hydra是一個套裝，包括一個球形基站和一對有線手柄，而且左右手柄各提供了模擬搖桿、四按鍵以及扳機鍵等傳統控制。具體來說，球形底座基站放出弱磁場，并利用此來感應控制器的距離和方向。當時，Razer夸下海口說，Hydra可精確識別1mm的移動距離和1度的旋轉角度。無獨有偶，采用這種的磁感應跟蹤技術還有Sixense于2013年9月登陸眾籌的STEM控制器套裝。
如上圖所示，該套裝包括兩個手柄、三個佩戴式追蹤器和一個基站。那些佩戴式追蹤器可以佩戴在頭部/腰部/腳部，用作全身的動作感應，而基站最多支持5個跟蹤對象。更加重要的是，STEM為VR而來。最后一些八卦就是， 當年Razer Hydra的技術正是來自Sixense公司。不過，驚艷世人的STEM跳票一年多，現在三大頭盔的交互設備都發布了，估計STEM的戲份不多了……
除了以上這些局部動作追蹤，還有全身動作捕捉的交互設備，詳情可以留意本文下集。
雷峰網原創文章，未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。
