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研究人员利用人类视觉天然特性,为虚拟现实中的隐蔽重定向步行开辟新途径

来自Stony Brook大学、NVIDIA和Adobe的研究人员们已经设计出了一种通过视盲点(即短暂的盲区)来隐藏所谓的“被引导行走”技术的系统。被引导行走是一种改变用户行进方向的技术,以在物理空间限制下创造出移动到更大虚拟空间的错觉。

更新(2018年4月27日):研究人员已经提供了完成的工作视频演示,并附在下面。
原始文章(2018年3月28日):在NVIDIA的GTC 2018大会上,研究人员Anjul Patney和Qi Sun展示了他们基于视盲点引导行走的房间规模动态虚拟现实系统。被引导行走使用新颖的技术来使用户在虚拟现实中避开现实世界障碍物,目的是创建在用户可用空间之外的更大空间的错觉。
有多种方式可以实现被引导行走,但视盲点引导行走的优点在于对用户隐蔽,适用于广泛的虚拟现实内容,并具有动态性,可以引导用户远离环境中新引入的物体,甚至是移动的物体,研究人员表示。

他们工作背后的基本原理是利用人类视觉的一个自然特点——视动抑制,来隐藏虚拟场景的微小旋转。视动抑制是指在我们从一个场景的一个部分移动视线到另一个部分时发生的快速眼球运动。我们的眼睛并不是以较慢连续的运动从一个目标点到下一个目标点,而是快速地来回移动,而不是追踪移动的物体或集中在一个点上,整个过程只需数十毫秒。

视动引导行走演示

视动抑制发生在这些运动过程中,基本上让我们在眼球到达新的注视点之前的瞬间变得盲目。通过SMI的精确眼动追踪技术和HTC Vive头盔,研究人员能够检测并利用这种短暂的盲目来隐藏场景的微小旋转。当用户向前行走并环顾场景时,场景会缓慢旋转,每次视动仅旋转几度,以使用户会对新的视觉线索做出反应性的行走方向改变。
这种方法可以使系统引导用户远离现实墙壁,即使在虚拟世界中他们似乎是朝直线行走,创造出虚拟空间比相应的实际空间要大得多的错觉。
GTC 2018上的一个VR背包允许用户在没有连接线的情况下进行视动引导行走演示。| 路上到VR的照片
研究人员已经设计出了一个能够在GPU加速下实时路径规划系统,动态调整隐藏场景旋转来引导用户行走。因为路径规划例程实时运行,Patney和Sun表示它可以考虑到新引入的现实世界环境物体(如椅子),甚至可以用来引导用户远离移动的障碍物,如宠物,甚至是同一空间里的其他虚拟现实用户。
该研究正在GTC 2018展示中进行。该工作的学术论文预计将于今年稍后发表。

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