虚拟现实的九种交互方式及现状

在世界范围内，虚拟现实早就照进了传统行业。2016年CES官方提供的数据显示，相比去年，今年的游戏和虚拟现实展区总面积扩大了77%。虚拟现实被很多业内人士认为是下一个时代的交互方式。目前，VR交互仍在探索和研究中，与各种高科技的结合，将会使VR交互产生无限可能。VR不会存在一种通用的交互手段，它的交互要比平面图形交互拥有更加丰富的形式。小编就来为您总结一下虚拟现实的九种交互方式以及它们的发展现状。

用“眼球追踪”实现交互

       眼球追踪技术被大部分VR从业者认为将成为解决虚拟现实头盔眩晕病问题的一个重要技术突破。Oculus创始人帕尔默•拉奇曾称眼球追踪技术为“VR的心脏”，因为它对于人眼位置的检测，能够为当前所处视角提供最佳的3D效果，使VR头显呈现出的图像更自然，延迟更小，这都能大大增加可玩性。同时，由于眼球追踪技术可以获知人眼的真实注视点，从而得到虚拟物体上视点位置的景深。眼球追踪技术绝对值得被从业者们密切关注。但是，尽管众多公司都在研究眼球追踪技术，但仍然没有一家的解决方案令人满意。

      业内人看来，眼球追踪技术虽然在VR上有一些限制，但可行性还是比较高的，比如外接电源、将VR的结构设计做的更大等。但更大的挑战在与通过调整图像来适应眼球的移动，这些图像调整的算法目前来说都是空白的。
 
用“动作捕捉”实现交互

       动作捕捉系统是能让用户获得完全的沉浸感，真正“进入”虚拟世界。专门针对VR的动捕系统，目前市面上不多。市面上的动作捕捉设备只会在特定超重度的场景中使用，因为其有固有的易用性门槛，需要用户花费比较长的时间穿戴和校准才能够使用。相比之下，Kinect这样的光学设备在某些对于精度要求不高的场景可能也会被应用。全身动捕在很多场合并不是必须的，而它交互设计的一大痛点是没有反馈，用户很难感觉到自己的操作是有效的。

用“肌电模拟”实现交互

       利用肌肉电刺激来模拟真实感觉需要克服的问题有很多，因为神经通道是一个精巧而复杂的结构，从外部皮肤刺激是不太可能的。目前的生物技术水平无法利用肌肉电刺激来高度模拟实际感觉。即使采用这种方式，能实现的也是比较粗糙的感觉，这种感觉对于追求沉浸感的VR也没有太多用处。 
      有一个VR拳击设备Impacto用肌电模拟实现交互。具体来说，Impacto设备一部分是震动马达，能产生震动感，这个在游戏手柄中可以体验到；另外一部分，是肌肉电刺激系统，通过电流刺激肌肉收缩运动。两者的结合，让人误以为自己击中了游戏中的对手，因为这个设备会在恰当的时候产生类似真正拳击的“冲击感”。

用“触觉反馈”实现交互

       触觉反馈主要是按钮和震动反馈，大多通过虚拟现实手柄实现，这样高度特化/简化的交互设备的优势显然是能够非常自如地在诸如游戏等应用中使用，但是它无法适应更加广泛的应用场景。目前三大VR头显厂商Oculus、索尼、HTC Valve都不约而同的采用了虚拟现实手柄作为标准的交互模式：两手分立、6个自由度空间跟踪，带按钮和震动反馈的手柄。这样的设备显然是用来进行一些高度特化的游戏类应用的（以及轻度的消费应用），这也可以视作一种商业策略，因为VR头显的早期消费者应该基本是游戏玩家。

用“语音”实现交互

       VR用户不会理会视觉中心的指示文字，而是环顾四周不断发现和探索。一些图形上的指示会干扰到他们在VR中的沉浸感，所以最好的方法就是使用语音，和他们正在观察的周遭世界互不干扰。这时如果用户和VR世界进行语音交互，会更加自然，而且它是无处不在无时不有的，用户不需要移动头部和寻找它们，在任何方位任何角落都能和他们交流。

用“方向追踪”实现交互

       方向追踪可用来控制用户在VR中的前进方向。不过，如果用方向追踪可能很多情况下都会空间受限，追踪调整方向的话很可能会有转不过去的情况。交互设计师给出了解决方案——按下鼠标右键则可以让方向回到原始的正视方向或者叫做重置当前凝视的方向，或者可以通过摇杆调整方向，或按下按钮回到初始位置。但问题还是存在的，有可能用户玩得很累，削弱了舒适性。

用“真实场地”实现交互

      超重度交互的虚拟现实主题公园The Void采用了这种途径，就是造出一个与虚拟世界的墙壁、阻挡和边界等完全一致的可自由移动的真实场地，这种真实场地通过仔细的规划关卡和场景设计就能够给用户带来种种外设所不能带来的良好体验。把虚拟世界构建在物理世界之上，让使用者能够感觉到周围的物体并使用真实的道具，比如手提灯、剑、枪等，中国媒体称之为“地表最强娱乐设施”。这种的缺点是规模及投入较大，且只能适用于特定的虚拟场景，在场景应用的广泛性上受限。
 
用“手势跟踪”实现交互

       光学跟踪的优势在于使用门槛低，场景灵活，用户不需要在手上穿脱设备。目前，手势追踪有两种方式，各有优劣。一种是光学跟踪，第二种是数据手套。光学跟踪未来在一体化移动VR头显上直接集成光学手部跟踪用作移动场景的交互方式是一件很可行的事情。但是其缺点在于视场受局限，需要用户付出脑力和体力才能实现的交互是不会成功的，使用手势跟踪会比较累而且不直观，没有反馈。数据手套的优势在于没有视场限制，而且完全可以在设备上集成反馈机制（比如震动，按钮和触摸）。它的缺陷在于使用门槛较高：用户需要穿脱设备，而且作为一个外设其使用场景还是受局限。

用“传感器”实现交互

       传感器能够帮助人们与多维的VR信息环境进行自然地交互。比如，人们进入虚拟世界不仅仅是想坐在那里，他们也希望能够在虚拟世界中到处走走看看，但目前这些基本上是设备上的各种传感器产生的，比如智能感应环、温度传感器、光敏传感器、压力传感器、视觉传感器等，能够通过脉冲电流让皮肤产生相应的感觉，或是把游戏中触觉、嗅觉等各种感知传送到大脑。目前已有的应用传感器的设备体验度都不高，在技术上还需要做出很多突破。比如万向跑步机，目前体验并不好，这样的跑步机实际上并不能够提供接近于真实移动的感觉。还比如StompzVR，使用脚上的惯性传感器使用原地走代替前进。还有全身VR套装Teslasuit，可以切身感觉到虚拟现实环境的变化。

      虚拟现实是一场交互方式的新革命，人们正在实现由界面到空间的交互方式变迁。未来多通道的交互将是VR时代的主流交互形态，目前，VR交互的输入方式尚未统一，市面上的各种交互设备仍存在各自的不足。

      作为一项能够“欺骗”大脑的终极技术，虚拟现实在短时间内迅猛发展，已经在医学、军事航天、室内设计、工业设计、房产开发、文物古迹保护等领域有了广泛的应用。随着多玩家VR交互游戏的介入以及玩家追踪技术的发展，虚拟现实现实把人与人之间的距离拉的越来越接近，这个距离不再仅仅是借助互联网达到人们之间的交互目的，而是从身体上也拉近了人们之间的距离。我们不难判断未来虚拟现实的多人真实交互将如日中天。