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Cloudgate Studios的《Island 359》中的VirtualSelf全身追踪

Voices of VR 播客

你好,我的名字是 Kent Bye,欢迎收听 Voices of VR 播客。在 2017 年 CES 上,HTC 发布了他们的 VIVE Tracker。这些是你可以放在身体上的追踪器,能够实现对不同物体或身体不同部位的追踪。那么在去年 GDC 上,Cloudgate Studios 也展示了他们的 Island 359 体验,能够使用三个不同的 VIVE Tracker 完全追踪用户在虚拟现实中的身体表现。他们来自动作捕捉的背景,所以他们一直希望能够在虚拟现实中实现全身追踪。拥有更多肢体的高精度追踪能够更好地唤起虚拟身体所有权的错觉,加深了身体存在感。他们最近发布了 Island 359 的完整版本,拥有不同的虚拟全身特性。我去年在 GDC 上体验过,并且与 Steve Bowler 进行了关于创建这套虚拟自我系统的采访,这个系统具有灵活性,能够处理 1、2 或 3 个不同的追踪器。今天的播客我们将讨论这些内容。

这场与 Steve 的采访发生在 2017 年 3 月 1 日,地点在加利福尼亚州旧金山的游戏开发者大会。现在让我们直接进入主题!

Steve Bowler

大家好,我是 Cloud Gate Studio 的总裁 Steve Bowler。我们正在进行我们的虚拟自我系统,你现在可以在 VR 中看到你的全身。我们使用 HTC 的追踪器,通过非常创新的小夹子系统将其固定在鞋子和腰带上。现在你可以在 VR 中看到你的整个身体,非常棒!

这是我第一次在游戏中看到我的腿并且能够实际使用它们。之前我体验过全身表现,其中我的脚是被追踪的,这带来了额外的存在感。你能谈谈这个项目是如何开始的,以及你们真正想要探索的内容吗?

关于项目的起源

当然,事情有点长。早在 2015 年 11 月,当我们首次接触到 VIVE 开发者版本时,我们有丰富的动作捕捉背景,在一个动作捕捉区域中测试了它的准确性。我们称其为亚毫米级的精准度,足以满足专业动作捕捉的需要。我们意识到,如果我们能有更多像原始 VIVE 控制器所附的 sombrero 帽子的设备,就能在 VR 中追踪整个身体。这是一个不可思议的系统,但当时我们觉得这并不会发生,因此就放弃了这个想法。然后 HTC 在 CES 上宣布新的追踪器项目时,我们恍然大悟:这是我们曾谈论的事情!那是在马丁路德金周末的前一周。我们约定不工作,但我在玩游戏时感到无聊,脑海里不断想着一年多前想做的项目,于是决定开始原型设计。

我告诉 Jeremy,我将着手这个项目。我做了双 VIVE 黑客实验来获得四个无线控制器。我不建议其他人尝试,因为这真的很繁琐且不方便,但它确实有效。所以我们原型出两个脚和两个手的无线控制器,我们认为这能够工作。我们做了首次实验视频,但我很想看到臀部的追踪。于是我意识到我们可以把 USB 从头戴设备引出,连接到臀部的控制器,所以我们又买了更多的控制器。我找了一个锤子夹子,将控制器夹住,就像木匠使用的那样。我们开始追踪臀部,效果看起来非常不错。

当 HTC 同意向我们发送 3 个追踪器时,大家开始对此感到兴奋。我们对它们的快速原型设计,包括用户的标定,做了很多探索,系统中有男性和女性的虚拟形象。当我们打开物理引擎,可以用手臂和腿推开障碍物时,大家都很开心。我们意识到许多人会说“我讨厌这些小家伙,我就是想踢死他们”,因为它们在你脚边徘徊。于是我们决定给玩家的腿加装武器,结果证明踢小家伙真的很有趣。

有关游戏机制的讨论

而且我们意识到我们可以踢恐龙,你实际上追击了一只腕龙并与之交手,开始踢它的腿。我心想,别这样,Kent,它会把你吃掉,你却能把它踢死,太厉害了。这是一个新机制。大家对这个机制非常感兴趣,因为在 VR 中使用枪和刀,我已经猎杀了很多东西,但我从未能够身体参与。这真的很有趣,因为你的目标是一个巨大的恐龙,然后你可以悄悄靠近它,踢它的腿,感觉的确很满足。

比较有趣的是,你可能需要围绕这个机制设计一整款游戏。但与此同时,多少人能够接触到三个追踪器呢?这对作为游戏开发者来说是一个困境。因此,我们的目标是希望将这个游戏首先放入 Island 359 中。我们有一个适合家庭的街机模式,但对 VR 游戏厅用户来说,这也是一种很容易上手的玩法。添加这个模式对于 VR 游戏厅来说非常合理,因为这些地方会希望提供这种超高级体验,我们也深知这对普通 VIVE 用户来说确实非常昂贵。

赫赫声 喧哗声 交流声

未来展望

所以我们将添加缩放功能。如果你只有一个 VIVE Tracker,并且使用了我们的安装装置,那么可以将其固定在腰带上。这样,你将能够看到从腹部到臀部的整个躯干移动。虽然没有腿,但你会能够看到你的腹部和臀部的动作。如果你有两个追踪器,我们就会在脚上放置两个追踪器,并使用程序算法来推导你的臀部位置。这并不是很完美,但我们会借此机会实现踢东西的体验。而如果你有第三个追踪器,自然能够获得完整体验,包括臀部和脚的功能。

我们会在你开始游戏时自动检测你有多少个追踪器。如果只有一个追踪器,系统会引导你进行校正。如果没有追踪器,你就可以直接开始游戏。我们希望尽量使这过程简单化。我们相信很多热心的玩家至少会购买一个追踪器,我们也有一些粉丝表示会立即购买三个追踪器。我们并不指望每个人都会这样做,这就是为什么我们会做可扩展的设置。我们对此非常兴奋,并且已经看到玩的用户反馈说:“现在我体验过这个,回到没有看到整个身体的状态,我不知道这该怎么忍受。”我们甚至还没有完成!这并不是零售版,并且仍在进行调整中。我们只是想推动这一媒介,看看可以走多远。

体验与反馈

让我印象深刻的事情是,能够在 VR 中跳舞,第一次看到自己的镜子。虽然我跳得太激烈,导致追踪出现了一些偏差。我决定不再过于激烈地跳舞。不过,随着身体的剧烈运动以及追踪器的状态变化,确实可能会影响定位。你能谈谈在追踪脚部的同时,如何与计算机交流及控制的限制吗?

我们正在使用的这些原始原型夹具是第一阶段的目标,我们仅需要将其固定在身体上。追踪器因激烈运动而脱落的问题,我相信随着实际生产夹具的推出将会消失。生产夹具将会更加紧固,确保在腰带和鞋带上固定得更牢。因此我们强调追踪身体部位的必要性,用我们动作捕捉的经验来设计夹具。需要有一个比较坚固的安装点,而不是软性安装点。我们的目标是将追踪器固定在骨骼上,所以我们选择绑定于紧贴髋骨的腰带和鞋带上。这可以确保紧绷,获得更精确的追踪效果,不易晃动。

关于上身追踪的探讨

大多数 VR 游戏都做出的决定是出于追踪肘部的困难,并且没有追踪肘部可能会破坏临场感。如果增加脚部追踪,你需要有上半身的表现,这就相当于同时追踪了身体的中间部分。你觉得实际上这五个追踪点是最低限度所需的吗?还是你觉得为了达到更完整的体现,仍然需要更多追踪?

是的,这五个确实是最低要求。两个手、两个脚和髋部。我们当然可以减少追踪点,如我们之前讨论的可扩展系统。然而,要让用户沉浸在真实体验中,我们确实需要追踪髋部以及双脚。我们的膝部 IK 解决方案表现良好,稳定性也很不错。大致上,由于人类生物力学,膝部运动量有限,我们可以用脚和臀部的位置来推测。

不过肘部的运动非常复杂,是人体的单铰链关节。它与手腕连接,手腕的复杂程度超过了我们之前想象的;手肘连接到球形肩关节,而那又通过锁骨与其他位置连接。所以大多数人认为肘部是单一关节,但事实上涉及到动作协调的要素众多。我们努力将其具象化,并尝试给出尽可能情况下的手臂定位方案。我们的肘部跟踪复杂性约是其他部位的四倍。尽管技术方面仍在不断完善,我们对现有效果感到满意。在体验中,我尝试测试一下系统的反应效果,整体还很好。

肢体跟踪与体验

您认为臀部的追踪对肘部跟踪实际上是有任何帮助的吗?有了这个额外的点位,是否有助于更好地定位肘部?

确实有帮助。当臀部被追踪时,我们能够更好地预测胸部的旋转。因此,如果我的臀部向前,面朝前,手臂伸直,两者的长度保持一致,但如果我的臀部旋转 90 度,我的手臂依然保持平行,肩膀会随之调整位置。这意味着我们在追踪过程中获得了更好的手臂解决方案。否则就可能无法正确推断出动作,导致躯干位置偏差。这项技术确实在某种程度上促成了更准确的追踪。

关于 VR 的潜力

经历了如此高精度的体现感后,你有哪些体验和故事?

我们一直不知道这是否可行,因此非常兴奋能取得进展。我们投入女性性别的追踪,目标是让 VR 适合所有人。当我们经历这样的变化,突然发现我们身处在女性的视角中,能感受到女性的身体效果,我们真正认识到了一些以往不懂的妇女观点。

我们希望确保每个用户都能在 VR 中看到自己的理想身影。这不仅限于肤色和发色,更希望涵盖身体形态的选择。希望角色可以选择更瘦一些,或是更重一些,创建相应的选项让用户在 VR 中找到自我。

社交VR的展望

展望未来,我们看到 VR 在社交及各类虚拟互动中的广泛应用。 onCreate一个虚拟街道的愿景,可以在 VR 中购物或工作,这都将由用户自身来决定。与人面对面交流的联系是无可替代的。当我们能够实现完美模拟人脸的 VR 时间,人们在 VR 中会更有共鸣。在经历了早期阶段后,可能需要上千天的技术进步,也许能实现甚至更高水平的交互体验。

当然,社交 VR 的未来将会非常广阔。毫无疑问,随着诸如眼动追踪等新技术的兴起,个人在虚拟社交中体验到的真实性与距离感将达到全新高度。未来越来越多的技术进步,将会完全重塑社交的概念

感谢你的收听,我们希望通过这次播客分享关于 VR 的探索和学习。请告诉你的朋友,分享这个播客,如果你喜欢我们的内容,也可以通过 Patreon 支持我们。感谢您对我们节目的支持!