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VR手柄vsVR数据手套vs摄像头捕捉谁

2020-02-14 08:46:13 | 来源: 凉菜

VR手柄vsVR数据手套vs摄像头捕捉_谁更胜一筹?

摘要: 人与虚拟环境的互动可谓是虚拟现实中最重要的一部分

随着vr技术的不断革新,市面上的VR产品逐渐丰富。VR产品的核心就是围绕真实世界模拟虚构虚拟的世界,让人们可以足不出户,就可以感受到前所未有的沉浸式体验。虚拟现实的沉浸体验除了三维图像外,还有一个很重要的部分,那就是人与虚拟环境的互动,这又包括人体动作的融入,虚拟环境对人的动作产生的声音、光、力的反馈作用。今天ARinChina邀请到了广州幻境科技有限公司联合创始人&产品总监黄昌正先生来和我们聊一聊VR交互~

ARC:VR手势动作捕捉方案:VR手柄 vs VR数据手套 vs 摄像头捕捉(裸手交互),能为我们比较一下以上三种方案的各自特点及利弊吗?

黄昌正:这三种方案都能完成在VR环境下的交互操作,实现人与虚拟环境的互动,它们所采用的技术完全不同,因此也具有各自的优缺点:

VR手柄:

采用的是“按键(含触控)+惯性传感器”的方案,是传统游戏手柄的一种延续。为了体现VR当中的空间感,结合了6DoF的技术方案,目前主要采用光学定位和惯性融合的方式,达到绝对空间定位和连贯性(刷新率)的互补。

优点:技术方案相对简单,操作容易上手,具有一定的物理反馈。此方案的手势动作识别方法,是通过把手柄上的按键功能定义,映射到人手的具体某个动作上,例如靠近箱子,按住A键可以拿起来;

缺点:其一是所实现的手势动作行为缺乏连贯性,许多中间过程的动作无法足够自然的体现,即要么按下拿起,要么松手放下,通过VR内容模拟设计一个动作执行过程;其二是使用过程中需要抓握一个手柄,相当于手被捆绑束缚了,无法通过手再去执行其他的动作;其三,VR手柄自身不具备空间定位功能,在VR应用中对于要进行类似平移的运动,需要配合外部空间定位设备进行使用,比如HTC VIVE的手柄需要配合HTC VIVE的灯塔才能使用。

代表性产品:HTC?VIVE 操控手柄、Oculus 手柄

VR数据手套:

采用的是多传感器方案,一般做成穿戴式,使传感器能够覆盖所要捕捉的手势动作的所有关键位置,如手掌、每根手指等;

优点:通过覆盖手部所有关键位置的传感器来捕捉手势动作的整个过程,其能够真实还原人手自然的动作。同时由于采用的是传感器捕捉,因此其抗遮挡性和抗干扰性高,动作识别精度高。穿戴式的设计,则能够让人在VR环境中解放双手,不再需要握住手柄按键才能做出反应,普通人只需戴着手套,就能在VR当中做到如现实般正常生活时的手部动作。

缺点:虽然现实中的数据手套很多都加了震动或力反馈,一定程度上让体验者在VR中感受更为逼真,但想完全把实物操作的物理反馈体现出来,还有一定距离;其二,因为应用的传感器需要覆盖手的关键部位,会造成穿戴起来有一定的包裹感,这使得精简的穿戴设计上也是个挑战;其三,传感器的大量使用,研发生产成本相对较高;其四,惯性动捕数据手套虽然本身可以完成6DoF的应用需要,但目前在VR应用中,无法单独完成类似平移的运动捕捉

,须配合外部空间定位设备进行使用。

代表性产品:Null Touch交互数据手套、5DTData Glove、Handy手势交互套件、Manus VR数据手套

摄像头捕捉(裸手交互):

此方案基本采用的是图像识别技术实现手势动作捕捉。

优点:裸手交互,无束缚,识别精度尚可,设备体积小。

缺点:光学视觉原理,无法解决遮挡情况的动作捕捉,有效识别区域狭小,图像处理及识别算法复杂度较高,导致所消耗的运算资源比较高。

代表性产品:Leap motion、微动Vidoo、uSensFINGO

ARC:有人说裸手交互是一个伪需求,您同意这样的说法吗?在您看来裸手交互在用户体验和反馈上存在什么样的问题?与裸手相比,硬件交互设备有哪些优势?

黄昌正:不敢苟同。现在的裸手交互在VR当中也能拥有很好的用户体验,是否是伪需求还要看用户直接的感受。就目前而言,裸手交互有着不错的发展趋势,但由于光学系统本身抗遮挡性差的固有特性,图像识别跟踪精度的限制,有效识别区域小,在VR应用中通常安装在头的前方,对视线范围内的局部区域进行捕捉,手一旦需要在身后做动作,便无法识别。缺失触觉反馈也是裸手交互在VR中的难题,用户会追求强烈而震撼的沉浸观感体验,相应的物理反馈,质感、冷热、力反馈都会是未来的发展趋势。硬件交互设备相对于裸手交互,其驾驭物理反馈的潜力更佳,以及测量方式的差异,硬件交互设备的功耗、数据量更低,使得硬件交互具有更广泛的应用前景。

ARC:市面上的VR数据手套不在少数,与其他产品相比,幻境NullTouch、Handy交互手套最大的特色或亮点是什么?

黄昌正:产品的特点或亮点,一定是以用户体验说话。过去业内常说惯性传感容易受磁场干扰、漂移严重,我们的产品经得住考验,在较强磁场环境下基本不影响手套功能,累积漂移几乎可以忽略。以及我们提供了便于使用的配套手势自定义软件,开发者可以用很低的学习成本迅速开发出想要的手势识别应用。这得益于我们对传感器技术和手势识别算法的多年研究。

Null Touch是我们第一款手势交互识别产品,在国内算是较早实现量产供货的VR数据手套。工业设计采用了符合人体工学的织物手套,具有交互动作识别精度高、PWM无极控制的交互反馈特色,可根据不同的应用场景反馈需求调节交互反馈强度,一条指令即可实现不同级别的触控体感反馈需要。同时设计出了现主流VR体验设备HTC VIVE的场景适配固定装置,解决了VR数据手套与第三方空间定位结合的痛点。

Handy是我们第二款手势交互套件,采用了高精度的全九轴传感器方案,结合自主研发的手部骨骼模型算法,解决了一般九轴传感器在进行动作捕捉时漂移严重的问题,抗电磁干扰性极好,可在较复杂的电磁环境下工作,工业设计采取了较为简洁的指环式穿戴设计,轻便灵活,科技感十足,有完善的设备管理软件和配套的VR 开发SDK,让用户能够快速接入自己的应用场景。

ARC:看到您公司硬件产品的涨价通知了,为什么VR元器件市场价格近年来一直在上涨?元器件涨价必然会导致您家产品成本上涨,这是否影响到公司产品的销售?

黄昌正:元器件市场价格上涨主要有几方面原因。一是原材料成本的上涨,陶瓷粉末价格上涨明显,电极金属尤其是铜,价格也持续上升,人力成本的上涨等基础因素的影响;另一个就是移动智能设备的需求快速发展需求猛增,导致占据主导市场地位的厂商产能无法满足市场需求,也是元器件涨价的主要因素之一;再就是环保要求逐渐提高等原因,也直接影响厂商的生产成本。综合来讲,主要是材料、需求、要求所形成的产业链环境变化,从而影响元器件市场价格持续上升。我们产品目前做的动作捕捉与识别的虚拟场景交互细分领域,随着市场需求的增长,总体来看,销售还是呈现稳健增长的,因为这块市场还处于快速发展增长期,所以在我们产品销售预期上还是积极乐观的。

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