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斯坦福大学给VR化身增加第三只手

斯坦福大学的研究人员认为,VR中的第三只手臂可以让你成为一个更高效的(虚拟)人类。所以他们已经开始研究如何在VR中控制额外肢体的最有效方法。

借助高质量的VR运动控制器,计算机用户能够开始以一种全新有形的方式进入数字世界。但毕竟这是虚拟现实,我们可以信马游缰做自己想做的事情,所以为什么我们要局限于使用两只手臂呢?斯坦福虚拟互动实验室的研究员终于表示“够了”,并开始研究哪些控制方案最适合第三只手(虚拟)。

斯坦福大学给VR化身增加第三只手

由于人类已经习惯了使用两只手臂,所以“第三只手”需要易于控制。在发表于《Presence: Teleoperators and Virtual Environments》期刊中的论文中,Bireswar Laha、Jeremy N. Bailenson、Andrea Stevenson Won和Jakki O. Bailey四人提出了三种控制”第三只手“的方法。

第一种方法是通过用户的头部来控制手臂。转动和倾斜头部会使得手臂以相对直观的方式进行移动。第二种方法叫作“Bimanual”,通过一个控制器的水平旋转与第二控制器的垂直旋转作为手臂的输入方式。第三种方法是“Unimanual”,使用单个控制器的水平和垂直旋转来驱动第三只手臂。

该论文名为《Evaluating Control Schemes for the Third Arm of an Avatar》(评估虚拟化身第三只手臂的控制机制),详细解释了用于测试不同控制机制效果的实验。他们所使用的任务是让用户敲击块状网格中随机变化的白色块体,左手一个,右手一个,然后第三只手臂敲击只有它才能够得着的块体。以下是论文摘要:

最近对沉浸式虚拟环境的研究已经表明,用户不仅可以使用和识别具有新颖身体延伸性的新型虚拟化身,而且学会了适合通过手部完成任务的新型附加物的控制方法。但不同的控制模式对任务性能和身体所有权会产生怎样的影响还有待探索。在本文中,我们会基于应用在新颖虚拟化身的3D交互的理论和实践来讨论控制机制的设计。通过受测者内(within-subjects)的设计,我们比较了三种不同的控制模式(双手,单手和头部控制)对任务表现,模拟器晕动症,临在感和用户偏好的影响。单手和头部控制速度更快,并能带来更高的身体所有权,优于双手控制模式。参与者认为双手控制比单手控制更困难,并且比头控制引起更少的附肢代入感。在模拟器晕动症上没有差异。我们还讨论了这些结果对界面设计的影响。

VR中的第三只手更像是一种比喻的说法。当你细细分析之后,斯坦福的研究其实是关于VR输入机制,使用传统的非输入运动作为输入方式。这个概念很抽象,但第三只手是一种可以让人立刻明白的输入概念,因为我们已经拥有手臂,并知道其使用方式和擅长之处。但这项研究很容易应用于其他输入方式,例如常见的激光指示器界面和基于注视的界面。

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