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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(fā)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(xiàn)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(huán)境數(shù)據(jù)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(tǒng)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(fā)展,VR輸入設備也迎來春天。它不僅種類繁多形態(tài)新奇,也涵蓋奇思妙想的idea和黑科技。
事實上,除了傳統(tǒng)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(tài)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(chǎn)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(jù)產(chǎn)品形態(tài)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(jù)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(jù)其采用的技術進行分類對人們理解產(chǎn)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(tǒng)的按鈕/搖桿/觸板進行操作,并通過震動感交互。業(yè)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(jīng)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(huán)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(tǒng)加上光學追蹤系統(tǒng)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(jù)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(fā)不同的交互方式??梢钥隙ǖ氖?,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(yè)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(tǒng)Constellation做光學跟蹤,實現(xiàn)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(jù)最新消息,原本在第二季度發(fā)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(yè)的標桿。
HTC Vive的占面積追蹤系統(tǒng)
HTC Vive的手柄通過自身的追蹤系統(tǒng)Lighthouse實現(xiàn)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(tǒng)。兩個激光發(fā)射器會被安置在這個空間的對角,并不斷發(fā)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(shù),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(fā)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(fā)者版手柄的資料。
根據(jù)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(jié)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(chǎn)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(xiàn)在的(PS Move)就挺好……Move本來就是為了在VR游戲中使用而開發(fā)的。但上市時,PS4和PS VR都還是商業(yè)機密,因此當時并未全面介紹其本來就具備的特點?!盡ove手柄內置慣性傳感器,利用攝像頭進行跟蹤,并使用RGBLED發(fā)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(fā)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(tǒng)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??谡f,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(xiàn)在三大頭盔的交互設備都發(fā)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。
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