如何增强VR的vection/self-motion?

Vection是VR领域的一个专有名词,其义指“在虚拟现实中给人带来‘移动’(self-motion)感觉的认知因素”。也就是说,vection就是指那些给玩家带来“我正在这个虚拟环境中移动”这种感觉的因素,比如“身边的景物正在往后移动”,“水声越来越大”等等。我们通过视觉、听觉、前庭系统(vestibular system)和体感(somatosensory,皮肤和皮下感知,提供“接触”、“受力”的感觉)来判断我们的空间位置变化。VR中也是利用了这些方面,提供相应的cue(相应方面的暗示、提示)来使得玩家有移动的感觉。

Vection对于VR来说基本是必须的,只要玩家可以在虚拟环境中移动,即是是只移动视角,都一定会涉及到vection。所以与其说是vection给VR带来沉浸感(immersion),不如说缺乏vection会破坏VR体验。

vection是给玩家带来“移动感”的因素,它提供良好VR体验的关键之一。那么VR中我们一般用哪些方式来提供vection呢?

首先来简单了解一下人体和空间相关的感知机制。

• 视觉线索 visual cues:

空间感知最关键的因素。通过周围环境的变化来判断自己的变化。主要有:

- 深度知觉 depth perception:
又称距离知觉或空间知觉。即是人看实物时感受到的深度感,比如我们看同一个东西,可以判断出它的凹凸、大致体积,看远方的东西,可以判断出谁在前面谁在后面。这主要是通过运动视差(motion parallax)和双眼视差(binocular disparity)来达成的。运动视差即是说当我们运动时,看到的近处的物体会比远处的物体相对移动变化快一些,是一种单眼视觉线索(monocular cue),只需一只眼就能完成。那双眼视差当然就是一种双眼视觉线索(binocular cue),由于我们左右眼所看到的事物稍有不同,人脑中就能根据此解析出3D空间信息。

- 视觉模式 visual pattern:
一些视觉模式也能提供很强的移动感。比如漫画中常常用一些平行线表示物体正在飞速运动,一些弧形线来表现螺旋运动等。

• 听觉线索 auditory cues:

听觉可以给人提供方向、速度的线索。当我们夜晚站在马路边的时候,可以凭借声音发现远方有车驶来。也可以不用看就知道火车是驶近还是驶远。声音可以和震动(触觉线索)结合起来,这样提供的空间感更强。同时,声音还可以提供寻路信息,比如寺庙的钟声,公交站的声音等等。

• 前庭线索 vestibular cues:

前庭系统(vestibular system)即是人的平衡系统,由于人的运动由旋转和平移两种方式组成,前庭系统也由两个部分组成:半规管系统,感知旋转动作;以及耳石,感知直线加速。

• 体感线索 somatosensory cues:

人体的体感系统(somatosensory system)。提供“震动”的感觉。感知人的体表(cutaneous),和体内(subcutaneous)的感觉,身体、四肢的位置(proprioception),以及对关节和肌肉的感觉。体感系统给人提供软硬、力量、惯性等感觉。走路时脚对地面的触感,风吹来的感觉,步幅跨度大小的感觉等等都是属于体感线索。

这里就要涉及到一个对于VR的locomotion来说很重要的一个体感线索,即“步态”(gait),就是人走路的这个动作:一只脚落地并往后滚动,然后另一只脚抬到前面落地并往后滚动的这个过程。在这个过程中,脚和地面的接触是一个滚动形的过程(roll-off process),不同的阶段中,压力体现在脚的不同部分,如下图。

如果可以在VR体验中模拟出这样一个压力变化过程,可以一定程度上增加VR的vection。

转自:mysunnytime - 博客园

--电子创新网--
粤ICP备12070055号