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VR交互技术盘点 3D手势识别不是唯一选择

导读: 进入电子科技时代,交互的重要性愈加凸显,就好像遥控器之于空调、键盘鼠标之于电脑、游戏手柄之于电视游戏等等,缺少了一个简单有效的交互,工具对于人类也就失去了意义。

  自人类发明了工具以来,与工具之间就需要通过一种方式建立起联系,用手握住工具的把手就是联系的一种。进入电子科技时代,交互的重要性愈加凸显,就好像遥控器之于空调、键盘鼠标之于电脑、游戏手柄之于电视游戏等等,缺少了一个简单有效的交互,工具对于人类也就失去了意义。

  随着虚拟现实的崛起,如何寻找到合适的交互技术也成为了从业者们研究的重中之重。

  一、我们为什么需要为VR需要找一个新的交互形式?

  与其他科技产品不同,VR体验强调的是沉浸感,而沉浸感的来源又是与外界的隔绝而造就的,尤其是视觉和听觉的隔绝,使得大脑被欺骗,产生脱离于现实世界的虚拟沉浸感。这就产生了新的问题:看不见自己的身体,尤其是人类交互感知最重要的手和运动最重要的脚,无法与虚拟环境产生交互,在虚拟的世界里变成了一个看客。

VR交互技术盘点 3D手势识别不是唯一选

  在虚拟现实兴起之初,用户在新鲜感爆棚的情况下,追求的重点在VR是否能够营造出沉浸感十足的情境,对于交互的需求相对并没有那么强烈。人类的主观能动性作祟,于是希望去操纵、控制虚拟世界,以寻找到更多的存在感。随着行业的不断发展,VR对于用户新鲜感的下降,用户开始将寻找虚拟世界存在感的需求放在了首位,开始追求更深层次的沉浸,希望与虚拟现实世界产生互动。

  非常不凑巧的是,大厂优先追求的是输出设备的高技术含量,在头显这一块投入的技术与精力更多。在交互这一块的研发相对滞后,就导致了交互手段缺失情况的出现,比如Oculus Rift只能选择XBox手柄凑数。

  通过传统电子设备的交互方式,比如手柄一类的产品,暂时解决交互了的问题,却又使得用户从虚拟世界中被带出,沉浸感大打折扣。举个例子,成熟度相对较高的三星Gear VR头显在视觉方面的体验不错,但操控方式是配置于头显右侧的触摸板,这意味着用户需要时刻举起右手来操作,这无形中就破坏了沉浸感受。

  在二维屏幕交互中,几乎所有控制命令都可以抽象为按键动作。但在虚拟现实中,用户希望自然交互,也就是人类在现实世界里怎么跟外界交互,在虚拟世界里我们也希望按照同样的方式交互,沉浸感更高,效率高,学习成本低。

  于是,寻找一种全新的、合适的虚拟现实交互形式就成为了一件非常有必要的事情。

  二、为什么手部动作识别在已知的交互形式中最受欢迎?

  到目前为止,VR领域目前还没有一个成熟的具有普适性的操控交互手段。VR日报大概列举了目前业界理论上比较主张的几种交互形式:用“眼球追踪”实现交互、用“动作捕捉”实现交互、用“肌电模拟”实现交互、用“触觉反馈”实现交互、用“语音”实现交互、用“手势跟踪”实现交互、用“传感器”实现交互等等。

  这些交互形式到目前为止,虽然各自有各自的优点,但也都存在一定的缺陷。比如眼球追踪,尽管众多公司都在研究眼球追踪技术,但几乎没有一家的解决方案令人满意,都无法提供精准和实时的反馈。或如动作捕捉,市面上的动作捕捉设备只会在特定超重度的场景中使用,而且需要用户花费比较长的时间穿戴和校准才能够使用,而且这种方式的一大痛点是没有反馈,用户很难感觉到自己的操作是有效的。

  又如触觉反馈,它无法适应更加广泛的应用场景,虽然目前三大VR头显厂商Oculus、索尼、HTC Vive都不约而同的采用了虚拟现实手柄作为标准的交互模式,但这只是针对一些高度特化的游戏类应用或轻度的消费应用,不过是商家退而求其次的一种妥协策略,因为VR头显的早期消费者基本是游戏玩家。再比如语音交互,首先机器对于人类语言的理解就是一大问题,简单的语音还好,复杂的就不行了,而理解之后机器对指令能否准确执行又是一大问题。

  对于人类来说,最自然最有效的的交互方式有两个当属动作莫属了,因为即便语言不通,你仍然可以通过动作的比划与他人进行沟通。放在VR里面来说,肢体和手势动作可以用于大部分交互场景,尤其是轻度交互的固定场景还是对于重度交互的移动场景,手势的优势都非常突出。

  于是,手部动作识别在已知的交互形式中成为最受欢迎形式。

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