虚拟现实

什么是VR中的Locomotion?

Locomotion,本文中我称之为移位,是VR研究中最重要的话题之一。因为它属于VR中三大元老级操作(Selection选择,Manipulation操纵物体,Locomotion移位),其中,前两个操作是关于物体的,而Locomotion是关于玩家自己的 - 几乎所有的VR应用都避不开这三个操作,而这三个操纵几乎涵盖了所有的VR操作。今天就来解释一下,VR中的Locomotion指的是什么,它有哪些分类和技术。

Locomotion是什么?

Locomotion,用最简单的话解释就是“从一个位置移动到另一个位置”,在VR中,它的指的就是玩家在虚拟环境中从一个位置移动到另一个位置,其本质是玩家视角(viewpoint)的改变:从一个视角变换到另一个视角。Locomotion在中文里尚无一致的翻译,所以这里我暂把它译作“移位”。

虚拟现实中的Motion Sickness晕动症问题 - VIMS

虚拟现实(VR)中的晕动症 - VIMS

在玩VR的时候,很多玩家都遇到过发晕恶心等症状,这就是晕动症(Motion Sickness,以下简称MS)。MS并不是VR特有的问题。我们在坐船、坐车、坐过山车等等都可能发生晕动症。晕动症的表现一般有发热、冷汗、眩晕、轻微胃反应、头疼、脸色发白等,严重时可能会有恶心、唾液增加、干呕或呕吐等,之后可能会渴睡。症状发生后,可能要数小时才能消退。理论上讲,所有正常人(前庭系统完整的人),都可能经历晕动症。

做好VR拍摄?先了解这16种镜头运动方式与拍摄类型

你是否曾发现电影没有表达出自己原本的想法或设计呢?这令人感到沮丧,但如果你理解和实施一定的故事板基本知识,你将能够减少,甚至避免相关情况的发生。

在掌握镜头运动,镜头角度和透视技术的知识后,你就可以轻松创建易于理解的故事板,从而顺利表达出你的构思。下面整理了16种镜头运动方式与拍摄类型,希望可以为你提供一定的借鉴参考。

1. 基本的镜头运动方式

通过整合不同的镜头运动方式,你可以为作品增加更深层次的视觉感受,而这反过来将会为你的成品添色不少。在决定如何构图时,选择最合适的镜头运动方式十分重要,因为每种运动方式对观众感受的影响效果不尽相同。

以下是常见的镜头运动方式。

1.1 变焦镜头

做好VR拍摄?先了解这16种镜头运动方式与拍摄类型

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:

VR中为什么需要把游戏音频放在聚光灯里?

存在感

人们挂在嘴边来描述VR(虚拟现实)的单词是“沉浸感”。的确是很酷的一个词。然而为实现这终极目标,开发者需要在虚拟现实的环境中模拟身体的知觉,我们称着为存在感。存在是一种心理状态或主观感知,其中,部分或整体个人体验感受是/或是通过人造的科技过滤产生的,部分或整体体验是/或是由在体验中对角色的精确认知导致人为认知衰退造成的。

创造这个级别的真实体验确实是一个挑战。当前的图形比之前几年有了巨大的进步,音频仍然有很长的路要走,以达到其在这个新的和仍在发展的VR领域中发挥主要作用的真正潜力。

在VR游戏中空间包围和多感官应用

在独立和PC游戏中,沉浸感被分为三项:叙事性沉浸(玩家投入到故事中去),战术沉浸(玩家执行涉及到技能的操作)和策略沉浸(更专注,与精力挑战)。然而在VR中,又添加了第四项:空间沉浸,也就是说玩家在人造的世界中对他们来说是真实的。在包括前三项的沉浸感中,当涉及到存在感和提供可信性和沉浸的环境中,空间沉浸变的非常重要。

浅谈VR的沉浸感与不适感

作者:锂锗

我在之前在某一个发布会上听到了一个主讲人是这么说的,解决VR体验给人体带来不适的问题,是要通过硬件升级就可以完美解决的,作为游戏内容的开发者完全不用关心这些,只要把精力放在如何做好游戏内容就好了。我是完全不赞同这种观点的。现在我们做的这种虚拟现实,其实就是一件欺骗大脑的事情,大脑是人类最精密的一种器官,即使现在的医学和生物学家这只是掌握了大脑很小的一部分秘密。想要完全欺骗过大脑,就一定要将硬件做到极致,内容开发到完美,才能给用户一种真正的身临其境的感觉。所以这里要讲两件事,一件是如何降低VR体验对用户带来的晕眩感,另一件是如何使游戏内容更好的为用户带来沉浸感。

我们首先来了解一下为什么玩VR游戏会头晕。在正常情况下大脑带来三种晕眩:

第一种情况:当大脑感受到的运动幅度或频率超过一个适当的值的时候,作为保护机制大脑会产生晕眩感,最常见的晕车,晕船就属于这一类;

第二种情况:当大脑中的各种运动感受器官接收到不一致的神经信号时,产生的晕眩,例如3d眩晕就是由于逼真的画面部分的欺骗了你的大脑而产生了晕眩。

干货 | 关于虚拟现实开发的一些建议

【本文为原作者对虚拟现实开发的一些建议和理解,写的非常不错。理解的也非常透彻,希望对各位在路上的VR开发者有积极作用。】

下面是我对虚拟现实开发一下建议。我已经把他们分为Vive相关,常规VR和更宽泛意义上的建议。

一、Vive 相关

1. 让玩家按下按键来开始游戏。这么做有几个重要的好处:

- 确保带上头盔并准备好了
- 确保玩家至少有一个控制器在他们的手里。
- 你可以在这点设置玩家高度的特殊物体(比如:物体在玩家附近高度相对于玩家的头部)。
- 按下按键将关联到主控制器(无论是左手还是右手)。这个在你控制器功能有很大差别的时候,可以作为主控制器。

2. 某些按钮比其他更好用/易用,很像控制台控制器。尽量使用易用的按键。在游戏或体验中关联按键,建议遵守如下常用优先顺序:

- 扳机
- Track-pad 作为单个按键
- 3D 世界交互(例如:按下控制器的3D按键)
- 菜单按键
- Track-pad 作为四个按键
- 手柄按钮-除非必须绝对不要使用这些。

科普:虚拟现实系统的分类

根据用户参与和沉浸感的程度,通常把虚拟现实分为4大类:桌面虚拟现实系统、沉浸式虚拟现实系统、增强虚拟现实系统和分布式虚拟现实系统。

1. 桌面虚拟现实系统

桌面虚拟现实系统(Desktop VR)基本上是一套基于普通PC平台的小型桌面虚拟现实系统。使用个人计算机(PC)或初级图形PC工作站去产生仿真,计算机的屏幕作为用户观察虚拟环境的窗口。用户坐在PC显示器前,戴着立体眼镜,并利用位置跟踪器、数据手套或者6个自由度的三维空间鼠标等设备操作虚拟场景中的各种对象,并可以在360度范围内浏览虚拟世界。然而用户是不完全投入的,因为即使戴上立体眼镜,屏幕的可视角也仅有20度--30度之间,仍然会受到周围现实环境的干扰。

桌面虚拟现实系统虽然缺乏头盔显示器的投入效果,但已经具备了虚拟现实技术的技术要求,并且其成本相对低很多,所以目前应用较为广泛。例如:学生可在室内参观 虚拟校园、虚拟教室或虚拟实验室等;虚拟小区、虚拟样板房不仅为买房者带来了便利,也为上架带来了利益。桌面虚拟现实系统主要用于计算机辅助设计、 计算机辅助制造、建筑设计、桌面游戏、军事模拟、生物工程、航天航空、医学工程和科学可视化等领域。

何为3DoF、6DoF、9DoF?定位追踪对VR为何重要?

本文将简单介绍运动中的“自由度”,这是讨论VR机制的必要概念。自由度(DoF)与刚体在空间内的运动相关,可以解释为“物体移动的不同基本方式”。

何为3DoF、6DoF、9DoF?定位追踪对VR为何重要?

自由度总共有6个,可分成两种不同的类型:平移和旋转。

1. 平移运动

刚体可以在3个自由度中平移:向前/向后,向上/向下,向左/向右。

何为3DoF、6DoF、9DoF?定位追踪对VR为何重要?

2. 旋转运动

虚拟现实中的漫游方式分类

虚拟现实(VR)中的“漫游”(travel/navigate)方式即是指用户在环境中的移动方式,比如传送门、真实的步行等。本文将和大家聊一聊在虚拟环境中的漫游方式(关于漫游的交互技术 navigation interfaces)究竟有哪些分类。

根据Kruij和Riecke教授在IEEE VR会议上的讲座,虚拟现实中的漫游技术可以分为“完全动作线索”、“部分动作线索”和“无动作线索”1。这里的“动作线索”即是指用户在漫游的过程中,身体到底有没有真的在运动(物理动作),以及用户的运动和在虚拟环境中的运动(虚拟动作)是什么关系。

1. 完全动作线索

full motion cues:一比一的物理运动。

用户要在虚拟环境中完成某个动作,在现实中需要完成几乎一样的动作。用户在现实环境中走一步,在虚拟环境中也走一步。用户在现实环境中旋转45度,在虚拟环境中也旋转45度。这种方式是最自然,最易学的。比如现在最常见的“自由走动”(free-space walking)形式的VR应用。

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