還是從VR的基本特性講起:VR的三大特性——沉浸感、交互性、想象性,其中影響沉浸感和交互性的重要技術(shù)是VR的輸入技術(shù) ,今天我們就來談?wù)刅R輸入技術(shù)。
VR輸入設(shè)備如動作捕捉、手勢識別、聲音感知等體感類設(shè)備(主要用來輸入消費者動作數(shù)據(jù),達成互動體驗或者用于內(nèi)容制作),通過感知用戶輸入信息,與虛擬世界進行交互,輸入設(shè)備是實現(xiàn)消費者交互、沉浸感的重要技術(shù)。
這些外設(shè)類的輸入設(shè)備有較高的技術(shù)要求,只有動作可輸入并且可在內(nèi)容中進行互動,才算是真正意義的VR。早期的電影制作產(chǎn)業(yè)早就已經(jīng)應(yīng)用了動作捕捉。
傳統(tǒng)的輸入設(shè)備有鼠標、鍵盤等。在二維屏幕交互中,幾乎所有的控制命令都可以抽象為按鍵和滑動動作。而對于VR輸入設(shè)備來說,更重要的是實現(xiàn)自然交互,更真實的把人的動作體現(xiàn)到三維立體的內(nèi)容空間,從而實現(xiàn)沉浸感更高、效率更高、學習成本更低。
根據(jù)人類自然交互方式,VR輸入技術(shù)主要有兩大類:動作輸入和聲音輸入。從目前行業(yè)整體發(fā)展狀況來看,主要是動作輸入,聲音目前在輸出設(shè)備方面比較多(如全景音耳機、音響等),這里我們主要討論VR的動作輸入技術(shù)。
當前的輸入設(shè)備主要包括如下兩種:動捕設(shè)備和動控設(shè)備,如下面思維導圖所示:
一種是動作控制設(shè)備,即傳統(tǒng)的鍵盤、方向盤、操縱桿類設(shè)備。動作控制設(shè)備比較簡單,更注重功能性,主要靠動作跟蹤和按鍵控制來進行交互,這類設(shè)備主要在國外的一些游戲公司生產(chǎn),配合其游戲進行使用。代表性的產(chǎn)品有Stem、Hydra、Wii、方向盤、體感槍等。
VR方向盤:主要用在賽車游戲里,通過方向盤、剎車、油門等輸入設(shè)備控制游戲里的車。
VR體感槍:功能與VR方向盤類似,主要用于游戲領(lǐng)域。
另一種是動作捕捉設(shè)備,通過動作捕捉設(shè)備采集肢體動作進而在虛擬世界進行交互。動作捕捉設(shè)備強調(diào)身體的沉浸感,代表性產(chǎn)品有Leap Motion、Nimble Sense、Prio VR 、Control VR、Kinect、Omni等。國內(nèi)具有代表性的是Noitom、Ximmerse、Vidoo、Dexmo和uSens。下面對這幾家中國公司做一個簡單介紹。
1、NOITOM(諾亦騰)
提到動作捕捉設(shè)備,不得說一下NOITOM,北京諾亦騰科技有限公司是一家在動作捕捉領(lǐng)域具有國際競爭力的公司。公司核心團隊由一群具有世界頂尖水準的工程師組成,研究領(lǐng)域涉及傳感器、模態(tài)識別、運動科學、有限元分析、生物力學以及虛擬現(xiàn)實等。諾亦騰開發(fā)了具有國際領(lǐng)先水平的“基于MEMS慣性傳感器的動作捕捉技術(shù)”,并在此基礎(chǔ)上形成了一系列具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的低成本高精度動作捕捉產(chǎn)品。已經(jīng)成功應(yīng)用于動畫與游戲制作、體育訓練、醫(yī)療診斷、虛擬現(xiàn) 實以及機器人等領(lǐng)域,并得到全球業(yè)內(nèi)的高度認可。“Noitom”是英文“運動”(Motion)單詞的倒序拼寫,代表了公司目標:顛覆運動捕捉行業(yè)格局。
2、XIMMERSE
XIMMERSE即廣州虛擬現(xiàn)實科技有限公司,在全球具有一定的知名度,專注于精準的全身動作捕捉技術(shù)解決方案和相關(guān)產(chǎn)品。目前XIMMERSE主要有三款產(chǎn)品:X-HAWK、X-Cobra和X-Swift。三款產(chǎn)品可以獨立使用,配合使用效果更佳,其產(chǎn)品在移動VR領(lǐng)域做得很成功。
3、DEXMO(Dexta Robotics)
Dexmo是Dexta Robotics公司的重要產(chǎn)品,這是一款可捕捉手部動作的機械外骨骼設(shè)備,同時,Dexmo提供力反饋來產(chǎn)生真實的觸感。通過提供觸覺,Dexmo攻破了虛擬世界和現(xiàn)實世界的界限。 目前Dexmo主要有Dexmo Classic、Dexmo F2兩款產(chǎn)品。
Dexmo Classic以11個自由度捕獲手部動作。其中有3個自由度捕捉拇指的動作,同時檢測剩余四指的彎曲和分合。這些數(shù)據(jù)會在SDK中進行運動學運算,并提供給開發(fā)者精準的手部模型骨架,或?qū)崟r在虛擬現(xiàn)實中顯示精細的手部姿態(tài)。
Dexmo F2擁有Dexmo Classic的全部功能,同時,Dexmo F2提供開關(guān)型的力反饋功能。在拇指和食指的外骨骼上,添加有潛心開發(fā)的力反饋模塊。模塊內(nèi)部有一組小型的齒輪嚙合制動設(shè)備。當您操作的化身觸碰到一個虛擬物體時,信號會通過SDK返回Dexmo F2,使外骨骼被鎖死,產(chǎn)生觸感。
余下全文
4、Vidoo(微動)
微動是VR手勢識別領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者,但其技術(shù)實力不容小覷。我們看看其產(chǎn)品的主要參數(shù):
從性能和易用性講, Vidoo確實做得很好:
5、uSens
uSens是中國人在美國加州創(chuàng)辦的一家VR/AR公司,中文名為“凌感科技”,團隊技術(shù)實力雄厚,而且具備硅谷得天獨厚的優(yōu)勢。其Impression Pi這款VR HMD在國外具備較高的名氣,但其背后還是依靠過硬的交互技術(shù)作支撐。uSens在交互方面主要做手勢識別和位置追蹤等技術(shù)。
(Founded in 2013,Silicon Valley-based uSens Inc. creates 3D Human-Computer Interaction solution for augmented and virtual reality. As a domain expert in 3D graphics,Computer Vision and Artificial Intelligence, uSens is one of the first companies to provide inside-out 3D hand tracking as well as 6DOF head position tracking for both mobile and tethered AR/VR systems,allowing end users to immerse themselves in what uSens calls “Super Reality”,the most naturally interactive digital experience.)
以上介紹的5家公司在業(yè)內(nèi)都是具備一定名氣且專注于做動作捕捉的公司,當然還有一些其他公司也有做這方面的工作,如Depth-VR(主要做空間定位)、Nibiru(在這方面開發(fā)了交互SDK)等。從以上幾家公司可以看出中國在這個領(lǐng)域還是具備一定的實力,而且從技術(shù)研發(fā)方面也有部分走在了世界前列,期待更多的中國公司能夠潛心做高精尖技術(shù)方面的工作,為中國的VR行業(yè)做一份貢獻。
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