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为了让步行在VR中更逼真,脚部VR力回馈方案诞生(2)
2021-05-28 18:10 青亭网

此外,每组人参与两场实验,第一场实验中参与者以第一人称在VR中移动,而在第二场实验中,参与者以第三人称控制虚拟人行走。

细节方面,实验中使用的足部装置可为前脚掌和后脚跟分别提供震动反馈(每次持续300毫秒),来模拟行走时接触地面的体感。与此同时,振动马达将与VR视觉流同步,也就是在VR中接触地面瞬间渲染实时的震动反馈。

而方案中的弹簧,则是用于将震动限制在脚底板位置,同时降噪耳机避免体验者听到震动声。理论上讲,你可以更沉浸在VR中,脚底感受到震动,但不会听到震动马达的声音而破坏沉浸感。

在实验过程中,参与者跟随VR中的虚拟人一起移动,每向前走一步,脚下都能感受到细微的震动感,模拟行走在柏油马路的感觉。不过,体验者表示在VR中行走过程中还是能听到一部分震动声。

在每场实验结束后,参与者需要描述以下四种情景:1)感觉到全身都在向前移动;2)感觉自己在向前行走(走路体感);3)感觉脚踩在地上(足部体感);4)感觉自己身处虚拟场景(临场感)。

参与者表示:第一人称视角加上足部震动反馈效果最好,尤其是可以看到自己的虚拟手和脚,以及镜子中的倒影和地上移动的影子,提升了走路模拟的体验感,增强了临场感。相比之下,可以看到全身虚拟形象的体验感不如只有手和脚的方案,而第二场实验则降低了自主运动的体感和临场感,因为参与者看不到自己的虚拟倒影,而且第三人称角度更像是在旁观,效果与无虚拟形象的实验显示。

此外还发现,第三人称体验中如果没有镜子元素,沉浸感会比第一人称+镜子效果更好,也就是说镜子实际上有点破坏行走的沉浸感。

在结合视觉模拟、足底震动模拟和虚拟形象的实验中,科研人员发现发现第一人称视角的全身虚拟形象增强了步行的感觉,腿部动作和远程呈现。尽管从第一人称视角来看,只有手脚的虚拟形象比没有虚拟形象的情况更能增强步行感觉和远程呈现,但其效果不如全身虚拟形象更好。但是,从第三人称视角看的全身形象并没有增强沉浸感的效果。不论虚拟形象如何,同步或有节奏的脚部振动都会增强自我运动,苏醒,腿部动作和临场感的感觉。只显示手和脚的方案可以增强虚拟步行感觉,因为它易于实现,计算能力低并且减少了用户的实际身体的外观和虚拟形象之间的差异冲突。

总之,这场实验的结果说明通过有效的体感反馈和视觉设计,在坐着的VR体验中也能模拟站立行走的感觉。而这个发现,未来也有望用于培训、教育、物理治疗、游戏等多种场景,比如帮助坐在轮椅上的人感受走路的体验。

标签: 诞生 脚部 逼真 步行
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