Ny tilgang i VR omdirigeret gang præsenteret

I den spirende verden af ​​virtual reality (VR) teknologi, det er fortsat en udfordring at give brugerne en realistisk opfattelse af uendelig plads og naturlige gangmuligheder i det virtuelle miljø. Et team af dataloger har introduceret en ny tilgang til at løse dette problem ved at udnytte et naturligt menneskeligt fænomen:øjenblink.

Alle mennesker er funktionelt blinde i omkring 10 procent af tiden under normale omstændigheder på grund af øjenblink og saccades, en hurtig bevægelse af øjet mellem to punkter eller genstande. Øjenblink er en almindelig og naturlig årsag til såkaldt "forandringsblindhed, ", hvilket indikerer, at mennesker ikke er i stand til at bemærke ændringer i visuelle scener. Nulstilling af øjenblink og ændre blindhed, holdet har udtænkt et nyt beregningssystem, der effektivt omdirigerer brugeren i det virtuelle miljø under disse naturlige tilfælde, alle med uopdagelige kamerabevægelser for at levere orienteringsomdirigering.

"Tidligere RDW-teknikker [omdirigeret gang] anvender rotationer kontinuerligt, mens brugeren går. Men mængden af ​​umærkelige rotationer er begrænset, " bemærker Eike Langbehn, hovedforfatter af forskningen og ph.d.-kandidat ved Universitetet i Hamborg. "Det er derfor, der er behov for en ortogonal tilgang – vi tilføjer nogle ekstra rotationer, når brugeren ikke er fokuseret på det visuelle. Da vi lærte, at mennesker er funktionelt blinde i nogen tid på grund af blink, vi troede, 'Hvorfor laver vi ikke omdirigeringen under øjenblink?'"

Menneskelige øjenblink forekommer cirka 10 til 20 gange i minuttet, cirka hvert 4. til 19. sekund. Ved at udnytte dette mulighedsvindue - hvor mennesker ikke er i stand til at opdage større bevægelsesændringer i et virtuelt miljø - udtænkte forskerne en tilgang til at synkronisere et computergrafikgengivelsessystem med denne visuelle proces, og introducere alle nyttige bevægelsesændringer i virtuelle scener for at forbedre brugernes overordnede VR-oplevelse.

Forskernes eksperimenter afslørede, at umærkelige kamerarotationer på 2 til 5 grader og translationer på 4 til 9 cm af brugerens synsvinkel er mulige i løbet af et blink, uden at brugerne overhovedet bemærker det. De sporede testdeltageres øjenblink ved hjælp af en eyetracker i et VR-hovedmonteret display. I en bekræftende undersøgelse, holdet validerede, at deltagerne ikke pålideligt kunne registrere, i hvilket af to øjenblink deres synspunkt blev manipuleret, mens de gik en VR-buet sti. Testene var baseret på ubevidste naturlige øjenblink, men forskerne siger, at omdirigering under blink kan udføres bevidst. Da brugere bevidst kan blinke flere gange om dagen uden stor indsats, øjenblink giver et stort potentiale til at blive brugt som en bevidst trigger i deres tilgang.

Holdet 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.

"RDW er en stor udfordring, da de nuværende teknikker stadig har brug for for meget plads til at muliggøre ubegrænset gang i VR, " bemærker Langbehn. "Vores arbejde kan bidrage til at reducere pladsen, da vi fandt ud af, at umærkelige rotationer på op til fem grader er mulige under blink. Det betyder, at vi kan forbedre RDW's ydeevne med cirka 50 procent."

Holdets resultater kan bruges i kombination med anden VR-forskning, såsom nye styrealgoritmer, forbedret vejforudsigelse, og rotationer under saccader, for at nævne et par stykker. Ned ad vejen, Sådanne teknikker kunne en dag gøre det muligt for forbrugere af VR-brugere nærmest at gå ud over deres stue.

Langbehn samarbejdede om arbejdet med Frank Steinicke fra University of Hamburg, Markus Lappe fra University of Muenster, Gregory F. Welch fra University of Central Florida, og Gerd Bruder, også fra University of Central Florida. For hele papiret og videoen, besøg teamets projektside.