cookieOptions = {...}; ‧ 除了手柄,你還知道哪些 VR 輸入裝置?(上) - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2016年1月8日 星期五

leipphone 柏蓉

除了手柄,你还知道哪些VR输入设备?(上)

不管2016是不是元年,我們都能通過2015一整年的發展感受到VR正在茁壯成長。在這一年裡,我們看到“層出不窮”的頭盔 ,最為典型的也是人們說到吐的是VR三巨頭的頭盔:Oculus RiftHTC Vive以及PlayStation VR。與此同時,市場也出現與頭盔相呼應的輸入裝置。

輸入裝置是一種能把真實世界的環境資料映射到虛擬世界的設備,粗暴來說,就是輸入人們指令到VR系統的設備。和鍵盤滑鼠不一樣,VR輸入裝置強調沉浸感。所以,隨著VR頭顯的發展,VR輸入裝置也迎來春天。它不僅種類繁多形態新奇,也涵蓋奇思妙想的idea黑科技

事實上,除了傳統的手柄,比如Oculus Rift消費者版支持的Xbox無線手柄,還有一些新興形態的輸入裝置,比如萬向跑步機Kat Walk、手套The Manus或者衣服Tesla Suit。下文就讓記者帶大家盤點VR輸入裝置領域有代表性的產品。不過在此之前,我們先作一個簡單的分類。

雖說分類的方式有很多,比如根據產品形態進行分類可以分為手套、手柄、雙手柄以及全身套裝等等;也可以根據沉浸感分類,分為感官式沉浸、互動式沉浸兩種。在記者看來,根據其採用的技術進行分類對人們理解產品更有説明。

第一類是傳統手柄
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採用慣性感測器、震動馬達,這類輸入裝置一般是使用傳統的按鈕/搖杆/觸板進行操作,並通過震動感交互。業內最為典型的是:

Oculus Rift消費者版默認的Xbox無線手柄

PlayStation VR搭配的PS4(同時還需要PlayStation Camera攝影機 輔助使用)

此外,還有其他廠商推出的VR手柄,比如中國的Ximmerse團隊。不過,上述兩款已經很有代表性了,就不贅述。

第二類是動作感應手柄
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在開始之前,需要說一件事情。一般來說,慣性感測器由加速計(測加速度)、陀螺儀(測角速度)和地磁儀(測重力方向)組成。但是,目前的消費級慣性感測器難以追蹤到六個自由度,一般情況只能追蹤到三個自由度即XYZ三軸的旋轉量,不能測量到這三軸的平移量。簡單粗暴點說,就是你拿著慣性感測器打造的手柄,在水平位置極其緩慢勻速移動,手柄是難以感知的。

然而,人們需要在虛擬環境中捕捉六個自由度,提供更好的輸入體驗。由此,動作感應手柄一般會通過慣性傳感系統,加上光學追蹤系統,或者磁場感應,來提供六自由度的動作跟蹤。

三星神秘的Rink
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根據消息,三星將會在CES上展示其為Gear VR準備的輸入裝置Rink。目前我們對它瞭解甚少,只能通過三星放出來的影片探究一二(看起來很精確的樣子……)。

通過影片,我們看到Rink具備手勢辨識以及位置跟蹤,而且不同的手指還可以觸發不同的對話模式。可以肯定的是,Rink採用了慣性感測器,但想要獲得更加具體的技術原理可能需要等到CES展會。

行業標杆Oculus Touch

基本上,Touch技術框架是多模式傳感融合+手勢辨識。即配置慣性感測器以及Oculus的動作追蹤系統Constellation做光學跟蹤,實現Touch6自由度追蹤。值得一提的是,這裡還需要一個追蹤攝影機作為動作捕捉。不過,根據最新消息,原本在第二季發貨的Touch推遲到今年下半年。由此,更加具體和詳細的技術可能需要等到那時候才能瞭解。不過,這也值得等待,畢竟Oculus打造的是一個行業的標杆。

HTC Vive的佔面積追蹤系統
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HTC Vive的手柄通過自身的追蹤系統Lighthouse實現動作捕捉,其原理是利用房間中密度極大的非可見光,探測室內佩戴VR設備的玩家的位置和動作變化,並將其模擬在3D空間中。

具體來說,Lighthouse是一個基於15×15英尺的空間追蹤系統。兩個雷射發射器會被安置在這個空間的對角,並不斷發射光線掃描整個空間。Vive頭盔和手柄上有超過70個光敏感測器。雷射掃過的同時,頭盔和手柄開始像碼錶一樣計數,看哪一個感測器先接收到雷射,然後利用感測器位置和接收雷射時間的關係,計算相對於雷射發射器的準確位置。只要雷射光束擊中的光敏感測器足夠多,就能形成一個 3D 的模型。不過,這似乎都是開發者版手柄的資料。

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根據最新消息,消費者版的HTC Vive手柄有很大的改進。但具體的技術細節還無法得知,只能等到CES展會的時候。(看,頭盔中央有一個攝影機。)

PS VR的老古董PS Move手柄
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PS Move手柄於2010915日推出,屬於PS 3時代產品。不過,吉田修平曾表示,索尼不會針對PS VR對其進行升級。在採訪中,吉田修平說:“我們覺得現在的(PS Move)就挺好……Move本來就是為了在VR遊戲中使用而開發的。但上市時,PS4PS VR都還是商業機密,因此當時並未全面介紹其本來就具備的特點。”Move手柄內置慣性感測器,利用攝影機進行跟蹤,並使用RGBLED發光源的燈泡作為主動馬克點。

Razer HydraSixense STEM
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在說正事之前,記者想要強調Razer Hydra的中文名——九頭靈蛇(這個名字很酷有木有)。這不是一款新品,和PS Move一樣,這是老古董。雖然VR並非Razer Hydra的初衷,但有不少人使用它作為VR交互設備,比如Linden Labs公司(運營知名遊戲《第二人生》遊戲)的CEO Philip Rosedale。在去年 SEA-VR大會上,Rosedale通過Hydra向人們演示最新VR遊戲《虛擬玩具室(virtual toy room)》(如上圖)。

除了手柄,你还知道哪些VR输入设备?(上)

Razer(雷蛇)在20114月份的時候發佈Hydra(如上圖),售價139美元。事實上,Hydra是一個套裝,包括一個球形基站和一對有線手柄,而且左右手柄各提供了類比搖杆、四按鍵,以及扳機鍵等傳統控制。具體來說,球形底座基站放出弱磁場,並利用此來感應控制器的距離和方向。當時,Razer誇下海口說,Hydra可精確辨識1mm的移動距離和1度的旋轉角度。無獨有偶,採用這種的磁感應跟蹤技術還有Sixense20139登陸眾籌STEM控制器套裝。

除了手柄,你还知道哪些VR输入设备?(上)

如上圖所示,該套裝包括兩個手柄、三個佩戴式追蹤器和一個基站。那些佩戴式追蹤器可以佩戴在頭部/腰部/腳部,用作全身的動作感應,而基站最多支援5個跟蹤對象。更加重要的是,STEMVR而來。最後一些八卦就是, 當年Razer Hydra的技術正是來自Sixense公司。不過,驚豔世人的STEM跳票一年多,現在三大頭盔的交互設備都發佈了,估計STEM的戲份不多了……

除了以上這些局部動作追蹤,還有全身動作捕捉的交互設備,詳情可以留意本文下集。


                                                                                                                                                                                                                            

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