Gå på denne måde:Ny metode muliggør uendelig gang i VR

I det stadigt udviklende landskab af virtual reality (VR) teknologi, en række vigtige forhindringer er tilbage. Men et team af dataloger har tacklet en af ​​de store udfordringer inden for VR, der vil forbedre brugeroplevelsen markant – muliggør en fordybende virtuel oplevelse, mens de er fysisk begrænset til ens faktiske, rum i den virkelige verden. Forskerholdet vil præsentere deres arbejde på SIGGRAPH 2018.

Dataloger fra Stony Brook University, NVIDIA og Adobe har samarbejdet om en beregningsramme, der giver VR-brugere opfattelsen af ​​uendelig vandring i den virtuelle verden – mens den er begrænset til et lille fysisk rum. Rammen muliggør også denne fritgående oplevelse for brugere uden at forårsage svimmelhed, rystelse, eller ubehag typisk knyttet til fysisk bevægelse i VR. Og, brugere undgår at støde ind i objekter i det fysiske rum, mens de er i VR-verdenen.

At gøre dette, forskerne fokuserede på at manipulere en brugers gangretning ved at arbejde med et grundlæggende naturligt fænomen i det menneskelige øje, kaldet saccade. Sakkader er hurtige øjenbevægelser, der opstår, når vi ser på et andet punkt i vores synsfelt, som når man scanner et værelse eller ser et maleri. Sakkader opstår uden vores kontrol og generelt flere gange i sekundet. I det tidsrum, vores hjerner ignorerer stort set visuelle input i et fænomen kendt som "sakkadisk undertrykkelse" - hvilket efterlader os fuldstændig uvidende om vores midlertidige blindhed, og den bevægelse, som vores øjne udførte.

"I VR, vi kan vise enorme universer; imidlertid, de fysiske rum i vores hjem og kontorer er meget mindre, " siger hovedforfatter af værket, Qi Sun, en ph.d. studerende ved Stony Brook University og tidligere forskningspraktikant hos Adobe Research og NVIDIA. "Det er det menneskelige øjes natur at scanne en scene ved at bevæge sig hurtigt mellem fikseringspunkter. Vi indså, at hvis vi drejer det virtuelle kamera bare lidt under saccader, vi kan omdirigere en brugers gangretning for at simulere en større gangplads."

Brug af et head- og eyetracking VR-headset, forskernes nye metode registrerer saccadisk undertrykkelse og omdirigerer brugere under den resulterende midlertidige blindhed. Når der kræves mere omdirigering, forskere forsøger at opmuntre til saccades ved hjælp af en skræddersyet version af subtil blikretning - en metode, der dynamisk kan opmuntre saccades ved at skabe kontrastpunkter i vores visuelle periferi.

Holdet, der forfattede forskningen, med titlen "Towards Virtual Reality Infinite Walking:Dynamic Saccade Redirection, " vil præsentere deres arbejde på SIGGRAPH 2018, afholdt 12-16 august i Vancouver, Britisk Columbia. Den årlige konference og udstilling viser verdens førende fagfolk, akademikere, og kreative sind på forkant med computergrafik og interaktive teknikker.

Til dato, eksisterende metoder, der adresserer uendelig gang i VR, har begrænsede omdirigeringsmuligheder eller forårsager uønskede sceneforvrængninger; de har heller ikke været i stand til at undgå forhindringer i den fysiske verden, som skriveborde og stole. Teamets nye metode omdirigerer dynamisk brugeren væk fra disse objekter. Metoden kører hurtigt, så det er også i stand til at undgå at flytte genstande, såsom andre mennesker i samme rum.

Forskerne kørte brugerundersøgelser og simuleringer for at validere deres nye beregningssystem, herunder at få deltagerne til at udføre spillignende søge- og genfindingsopgaver. Samlet set, virtuel kamerarotation var umærkelig for brugerne under episoder med saccadisk undertrykkelse; de kunne ikke se, at de automatisk blev omdirigeret via kameramanipulation. Derudover i at teste teamets metode til dynamisk stiplanlægning i realtid, brugere var i stand til at gå uden at løbe ind i vægge og møbler, eller bevægelige objekter som andre VR-brugere.

"I øjeblikket i VR, det er stadig svært at levere en helt naturlig gangoplevelse til VR-brugere, " siger Sun. "Det er den primære motivation bag vores arbejde - at eliminere denne begrænsning og muliggøre fuldstændig fordybende oplevelser i store virtuelle verdener."

Selvom det mest gælder for VR-spil, det nye system kunne potentielt anvendes til andre industrier, herunder arkitektonisk design, uddannelse, og filmproduktion.