（YiViAn 2016年6月13日）虛擬現(xiàn)實(shí)的交互問(wèn)題越來(lái)越多。 交互問(wèn)題跟虛擬現(xiàn)實(shí)的功能息息相關(guān)， 虛擬現(xiàn)實(shí)中的交互會(huì)影響用戶的體驗(yàn)， 以及沉浸感。

Oculus的第一代頭顯—Rift DK1， 在全球范圍內(nèi)掀起了虛擬現(xiàn)實(shí)的熱潮。 輸入系統(tǒng)變得無(wú)比重要。 在虛擬現(xiàn)實(shí)世界中， 鍵盤和鼠標(biāo)不再有用， 但是單憑頭部追蹤和視點(diǎn)感應(yīng)不足以支撐虛擬現(xiàn)實(shí)中的交互。

對(duì)于移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備， 像Gear VR頭顯所使用的觸摸屏和無(wú)線游戲手柄這樣的工具已經(jīng)變得十分流行。 而連接PC和主機(jī)的頭顯設(shè)備則可以對(duì)輸入系統(tǒng)做更多的文章。 三巨頭（Oculus、 HTC、索尼）都在定位追蹤器上花了很大的精力。

Oculus和索尼都在研發(fā)支持站姿和坐姿的定位追蹤系統(tǒng)， 而Vive的房型追蹤系統(tǒng)則可以讓用戶在4.5米x4.5米的空間內(nèi)自由活動(dòng)。

很多人可能都會(huì)好奇為什么這些主要的頭顯廠商向顧客提供這樣的定位追蹤系統(tǒng)， 而不是使用一些傳感器設(shè)備來(lái)捕捉手部或者手指的運(yùn)動(dòng)。

首先， 對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)， 什么才是必備的？ 如果要用一個(gè)詞來(lái)形容最重要的要素， 那么我們會(huì)說(shuō)： 自然。 虛擬現(xiàn)實(shí)控制系統(tǒng)應(yīng)該盡可能自然地模擬到我們與周邊環(huán)境的交互。 直觀地理解“自然”這個(gè)詞， 其實(shí)原則很簡(jiǎn)單， 就是做到自然無(wú)縫模擬。

然后是同步。 這跟自然的概念很接近， 而同步這個(gè)詞也是非常重要。 同步是指， 用戶在現(xiàn)實(shí)世界的行動(dòng)是跟虛擬現(xiàn)實(shí)的行動(dòng)是同步的， 一致的。 這不僅關(guān)乎交互界面， 更多的是關(guān)乎用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)， 以及用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)中存在的影響。

好的定位追蹤系統(tǒng)和頭顯才能實(shí)現(xiàn)更好的同步。 同步得越好， 沉浸感就會(huì)越好。 但是對(duì)于同步來(lái)說(shuō)， 穩(wěn)定性也是同樣重要。

那么為什么主要的頭顯廠商向顧客提供這樣的定位追蹤和輸入系統(tǒng)呢？ 答案是， 就目前而言， 這些系統(tǒng)可以在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中為用戶提供最自然， 最直觀和最穩(wěn)定的交互。

● 交互

其實(shí)如果只是用手就可以實(shí)現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)世界的交互是相對(duì)最自然的。 我是說(shuō)不用任何額外的手持設(shè)備， 手部控制器其實(shí)會(huì)影響自然的交互體驗(yàn)。

但手部控制器其實(shí)只不過(guò)是一個(gè)工具而已， 就像個(gè)錘子， 或者鼠標(biāo)一樣。 到了一定層度， 這個(gè)控制器和用戶就會(huì)融為一體。 例如， 當(dāng)一個(gè)人駕駛汽車到了一定程度的時(shí)候， 他就能感受到汽車維度， 好像能感知到汽車的一切， 這就是傳說(shuō)中的人車合一。

一些科學(xué)研究顯示， 當(dāng)猴子使用某些工具的時(shí)候， 大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)發(fā)生變化， 大腦會(huì)把工具納入到全身系統(tǒng)中（這部分神經(jīng)會(huì)不斷更新身體和四肢形狀的腦圖）。

當(dāng)YiViAn開(kāi)始測(cè)試HTC Vive的時(shí)候， 就立即明白為什么設(shè)計(jì)者會(huì)在虛擬環(huán)境中也建立一個(gè)虛擬模型， 并且創(chuàng)建真實(shí)控制器和虛擬控制器的同步。 當(dāng)你手持一個(gè)真實(shí)的控制器并且在虛擬環(huán)境中看到一個(gè)控制器會(huì)提供一種更深的沉浸感。

在一個(gè)Oculus的視頻中， 一名開(kāi)發(fā)者分享了關(guān)于使用控制器的經(jīng)驗(yàn)。 在測(cè)試完某個(gè)項(xiàng)目的demo后（他當(dāng)時(shí)還是戴著頭顯的）， 他把真實(shí)的控制器放在虛擬桌面上， 但是他忘記了現(xiàn)實(shí)中是沒(méi)有桌子的。 相信大家都能猜到， 當(dāng)他放開(kāi)控制器的時(shí)候， 控制器掉在地上并且摔壞了。

在其他一些案例中， 像槍或者番茄醬瓶子都可以作為虛擬控制器在屏幕中顯示出來(lái)。 區(qū)別在于， 這些物體的真實(shí)感可能不會(huì)太強(qiáng)烈。但是在一定的時(shí)候， 你會(huì)忘記你是拿著一個(gè)控制器的， 你只會(huì)認(rèn)為你正在用手在操作虛擬物體。 這個(gè)時(shí)候， 控制器就與你融為一體了。

現(xiàn)在就讓我們談?wù)撘幌律厦嫣岬降目商娲刂破鞯膫鞲衅鳌?看看這些傳感器在”自然“和”同步“方面表現(xiàn)如何， 更重要的是， 它們?nèi)绾芜m應(yīng)不同類別的消費(fèi)者。

1. 光學(xué)傳感器

但這些傳感器在實(shí)現(xiàn)動(dòng)作捕捉的時(shí)候存在一些問(wèn)題。

在與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互的時(shí)候， 用戶需要時(shí)刻將手部放在傳感器的前面， 基本上是時(shí)刻保持在你的面前， 這個(gè)范圍是相對(duì)狹窄的， 而且這相當(dāng)?shù)牟蛔匀弧?長(zhǎng)時(shí)間保持這樣的姿勢(shì)是不現(xiàn)實(shí)的。 另外一個(gè)問(wèn)題是， 有時(shí)候我們根本不會(huì)留意我們的手在干什么， 例如， 當(dāng)你在拉小提琴的時(shí)候， 你是不會(huì)看著你的手拉弓的。但是系統(tǒng)應(yīng)該可以模擬琴弓的位置， 并且也能定位到手部的運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)在手部追蹤系統(tǒng)的算法還不算理想。 在一些角度上， 用戶幾乎看不到自己的手部， 而且追蹤系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。 或許Leap Motion最新版本的SDK已經(jīng)解決了這個(gè)問(wèn)題。 如果是的話， 那么我倒希望能夠嘗試一下。

1. 觸覺(jué)手套

在虛擬現(xiàn)實(shí)控制系統(tǒng)中使用手套讓人想起了賽博朋克風(fēng)。 但是， 盡管帶傳感器的手套可以解決很多的問(wèn)題， 但是用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)上仍然存在很多的問(wèn)題。 例如，不同的人的手大小是不一樣的； 衛(wèi)生方面的問(wèn)題； 使用手套需要時(shí)間準(zhǔn)備； 戴上手套后感覺(jué)不到真實(shí)的溫度。

不過(guò)誰(shuí)知道呢， 《玩家一號(hào)》（Ready Player One）里的角色每天都是帶著觸感手套， 也不見(jiàn)有什么人抱怨過(guò)。

● 空間運(yùn)動(dòng)

現(xiàn)在對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)輸入系統(tǒng)來(lái)說(shuō)， 一個(gè)重大的挑戰(zhàn)是用戶在虛擬空間里的運(yùn)動(dòng)。 很少會(huì)有頭顯可以提供身體運(yùn)動(dòng)的同步， 但就算是HTC的用戶， 可運(yùn)動(dòng)的空間其實(shí)也不大。 正是缺乏現(xiàn)實(shí)世界和虛擬現(xiàn)實(shí)之間的同步才會(huì)導(dǎo)致所謂的“感官失調(diào)”， 讓用戶產(chǎn)生暈眩。

暈動(dòng)癥這個(gè)問(wèn)題是很嚴(yán)重的， 很多的虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目都不得不限制用戶的自由運(yùn)動(dòng)， 甚至是完全禁止。

當(dāng)然如果當(dāng)用戶坐在一部虛擬汽車或者是巨型機(jī)器人里面是不會(huì)產(chǎn)生這樣子的問(wèn)題的， 可以自由運(yùn)動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)才會(huì)導(dǎo)致暈動(dòng)癥的出現(xiàn)。

要解決暈動(dòng)癥， 其實(shí)廠商們給出了很多種不同的方法。 例如可以改變運(yùn)動(dòng)機(jī)制（向視點(diǎn)的移動(dòng)、 點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、 可視化的運(yùn)動(dòng)軌跡、 慢動(dòng)作效果或者夸張效果等等）。 但是最有效的方法是減少自由運(yùn)動(dòng)。

對(duì)于模仿自然運(yùn)動(dòng)是也是有很多的方法的。 例如用于將玩家的運(yùn)動(dòng)同步反饋到實(shí)際游戲中的全向跑步機(jī)KAT WALK， 我們相信在未來(lái)這款設(shè)備會(huì)有很大市場(chǎng)， 但是現(xiàn)在市場(chǎng)上存在的這個(gè)版本并不適合大部分的消費(fèi)者。 現(xiàn)在這款設(shè)備的安裝十分復(fù)雜， 用戶還需要穿上特制的鞋子， 使用時(shí)需要額外的時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)備。 當(dāng)然還有其他的一些因素阻礙了這款設(shè)備的推廣。

● 虛擬化身

對(duì)目前輸入系統(tǒng)的另一個(gè)疑問(wèn)是用戶的虛擬化身。 一個(gè)主要的問(wèn)題是， 現(xiàn)在并不能準(zhǔn)確地可視化虛擬化身。

對(duì)于這個(gè)情況， 如果想有效地可視化虛擬化身， 那么目前有效的辦法是制作更多復(fù)雜的追蹤系統(tǒng)， 但是價(jià)格也會(huì)更加昂貴。

開(kāi)發(fā)者為Oculus Rift制作的沙盒游戲《Toybox》就完全解決了虛擬化身這個(gè)問(wèn)題。

但是會(huì)有任何的失真嗎？ 這個(gè)情況就要根據(jù)虛擬化身的呈現(xiàn)方式是如何了。 在游戲中， 如果用戶的角色是一個(gè)鬼魂的話， 那么就不會(huì)存在失真這個(gè)問(wèn)題， 視覺(jué)的限制就會(huì)被故事合理化了。

在很多游戲中， 玩家的角色以及玩家本身都不應(yīng)該自由的移動(dòng)。 例如， 如果虛擬化身坐在駕駛座上的時(shí)候， 這個(gè)問(wèn)題也會(huì)得到解決。 在上面講到的《Toybox》游戲中， 可視化虛擬化身問(wèn)題也得到了很好的解決（在游戲中虛擬化身像是全息圖像）。 由于高質(zhì)量的定位追蹤系統(tǒng)， 即使是虛擬化身不是以全身形象出現(xiàn)， 或者不太現(xiàn)實(shí)的虛擬化身的同步都是可以令人感到真實(shí)的。

● 前景

總的來(lái)說(shuō)， 上面提到的技術(shù)的應(yīng)用前景并不一定會(huì)像想象中那么好。 在2016年， 像HTC Vive、Oculus Touch這樣的設(shè)備才是市場(chǎng)關(guān)注的重點(diǎn)。 我們提到的手部光學(xué)傳感器、 觸感手套和其他類型的輸入設(shè)備還有很多的問(wèn)題需要解決， 但是在未來(lái)很有可能會(huì)有某些設(shè)別能解決虛擬現(xiàn)實(shí)中的輸入問(wèn)題。 我們相信， 這些設(shè)備可能會(huì)是光學(xué)傳感器。 當(dāng)然在實(shí)現(xiàn)全面沉浸的道路上， 我們才剛剛開(kāi)始。