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在有限的物理空间中无限行走,这家名不见经传的初创公司是如何做的?

2018-03-21 18:27:39 来源:87870
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3月15日的Vive X Demo Day上,位形空间通过有限物理环境实现无限行走而一鸣惊人,那么这家名不见经传的公司是如何做到呢?


几年间,虚拟现实行业跌跌撞撞地走过了一条荆棘之路。行业的进步,技术的发展我们所有人有目共睹,与有荣焉。从定位到交互、从空间识别到大空间动捕、从有线到无线,VR的蓬勃发展,带来了更好的虚拟现实体验与更全面的行业应用。



然而,使用VR时却受困于物理空间,怕撞墙、怕跌倒,享受虚拟世界视听体验的同时小心翼翼地探索着“两眼一抹黑”的物理空间。倘若不能像阿凡达一样在潘多拉世界中自由的奔跑跳跃,那么我们永远无法真正体验到虚拟现实带来的“第二世界”。


庆幸的是科技一直在进步,技术也在同步的更新与突破。针对物理空间受限导致虚拟环境体验不理想的问题,有这样一家公司试图通过软件算法利用人的空间感知偏差让体验者在有限的物理空间中体验到无限行走的快感。


3月15日,Vive X加速器于深圳举办Demo Day展示活动,一家名为位形空间的公司为我们展示了一种无限空间行走的方案。



在体验的Demo中,用户在一个两层的房子中,穿过数个房间,最终在二层的一个阳台结束整个旅程。Demo内容本身很平常,但神奇的是,在体验过程中,我们并未使用如诸如手柄平移、瞬移等移动方式,而是单纯的用脚走出来的。以我们的实际体验来看,在虚拟世界中,房子每一层的空间大小都有数百平米,但真实的物理体验区仅仅是4m*8m的弹丸之地。我们以为在虚拟世界逛遍了几百平米的空间,但在第三视角内,我们仅仅是在这不足30平方的空间中中不停地走来走去。



更为神奇的是,用户在虚拟空间中遇到墙面可以直接触摸并得到真实的显示物理环境墙面的反馈。也就是说,我们在虚拟现实中遇到了一面墙的同时在现实环境中也是遇到了一面墙。


是不是听上去很鹅妹子英?那么位形空间是怎么做到的呢?


首先,我们要了解人感知空间变化的方法。人们并不能通过大脑直接感知空间,而是需要诸多器官组织协同工作且不停修正。


人们从牙牙学语时便开始去认知周围的世界,去识别、去学习,以建立对现实环境的理解。其中,眼睛担负了很大部分的空间感知功能,眼睛结合参照物变化然后与内耳前庭器官辅助信息不停修正,传递给大脑后我们便能得知上下左右,东西南北。



人的身体是一项复杂而反复的精密仪器,感受空间肯定不止是眼睛与内耳前庭器官。这里我们只是将眼睛与内耳前庭器官当做空间感只提供感应所有器官组织的代表。


当人们缺少眼睛与内耳前庭器官中的任何一个,都会对空间感知造成困扰。举个例子,当你闭上眼睛在茫茫雪地走一条直线,睁开眼睛会发现自己的足迹近乎是个圆形,这便是我们常说的空间定位偏差。



位形空间正是利用了这一点,在虚拟现实中,用户的眼睛被VR头显的屏幕所占据,本身便无法全面感知真实的物理环境变化,而位形空间更是通过提供符合虚拟现实内容需要视觉、听觉来误导用户的空间定向能力。用户以为是在前进,转向,行走,其实是在视觉与听觉的欺骗下的原地打转。



简单的说,就是现在使用了4m*8m的空间,把左右分成AB两个单元,让用户在其中的路径来回穿越,用户实际上只走过ABAB空间,而虚拟空间中他会以为自己经过了ABCD不同的空间。


 那么,位形空间的这项技术能够做什么?


VR的到来,使用户可以在有限的物理空间内获得更大空间尺度的虚拟体验。但因为物理空间的限制,为了连接有限的物理空间和更大的虚拟空间,非真实的行走交互方式被普遍使用。



比如使用手柄移动或使用类跑步机式机械装置移动的方法。这些替代方法迫使我们放弃自然行走的方式而去适应新的移动交互,并不能够提供自然且连续的沉浸体验。


位形空间的方案初步解决了这个问题。我们可以用自然行走的方式代替瞬移、平滑移动等虚拟移动方式,这在VR营销、主题公园、商业艺术展览等领域有着非常广阔的应用前景。



VR看房,这是VR营销中最为简单也是最常见的方式。我们体验过很多VR看房的方式。在这类应用中,从一个房间到另一个房间往往使用的瞬移的方式。用户无法通过行走来丈量房间的实际大小。而通过位形空间的方案,用户便能通过行走对房间的横纵长短有个大致的印象。



对主题线下体验店更是如此。体验店中的一些VR内容往往对物理环境需求比较大,而体验店为了用户体验往往是1:1还原了虚拟环境中的空间映射。都知道现在“寸土寸金”,如何节省空间,成了线下体验店主的最大困扰。位形空间的这套技术便一定程度的解决了这个问题,节省了线下体验店的空间成本。


是不是觉得很牛X?别急。这项技术虽然一定程度上解决了空间问题,但这一技术当下的问题更需要正视。从体验来看,算法与场景的设计仍然需要完善,因为在拐弯可以感受到环境变化的异样。这些不和谐放在商用领域还能接受,但在追求流畅沉浸感的游戏中,这种画面变动的违和感将对游戏体验大打折扣。



另外,位形空间现有的技术方案并不支持大空间多人移动,对于当下亟需节省空间成本的线下体验店来说仍然不是一个好的选择。虽然位形空间官方宣布多人同时体验功能正在研发中,但至少当下还无法实现。这里我们不妨假设倘若有一天位形空间开发出支持了多人在线移动的方案,又会出现新的问题,如有限空间中多人互动时的安全如何保证呢?假如在4m*8m的空间中进行激烈的VR对战游戏,如何保证用户奔跑跳跃时不会碰撞?这些问题就留给位形空间和线下体验店去解决吧。


不可否认的是,这项技术为我们在解决有限物理空间内获得更大虚拟空间体验的问题上提供了一种更自然舒适的选择。VR用户在获得了真实行走体验的同时,可以自由选择行走的路径,并同时获得虚拟空间中的触感反馈。


在未来,当这一项技术可以成为所有VR/MR的底层技术时,将极大的拓展VR/MR的应用场景和使用范围。届时,创造一个《刀剑神域》中艾恩葛朗特那样近乎无限大的虚拟空间让进入VR世界的人们自由行走,或许真的可以成为现实。


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山鬼
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