超越化身的全沉浸VR研究目标——虚拟具体化


Qualcomm & Pico XR创新应用大赛获奖作品

文章相关引用及参考:techradar

虚拟现实正准备改变从教育到成人娱乐等各行各业的一切

映维网 2017年10月23日)在短短几年时间内,虚拟现实已经从未来的科技走向主流。从廉价的谷歌Cardboard到已经入侵我们生活的Oculus Rift,当前的VR设备林林总总,而它们正准备改变从教育到成人娱乐等各行各业的一切。

但如果VR需要获得大众市场的青睐,其在感觉和视觉上必须尽可能真实,不能只成为我们戴在头上的电视屏幕,我们身体的其余部分需要像眼睛一样完全沉浸在VR世界里面。

下面映维网将与大家一起探讨触觉反馈技术,一种能够让我们真实感受到VR体验的技术。你很有可能曾经体验过触觉反馈技术,比如说在玩游戏时手柄所产生的震动。

一. 从眼睛沉浸到全身沉浸

现在诸如Tesla Suit和Hardlight VR等企业正在把这种体验带到我们整个身体。在探索虚拟世界的同时,这种套装可以在特定区域给予你相应的触觉反馈。

但先不要这么着急。因为触觉反馈技术离成为主流尚有一段很长的距离,而且最关键的是,不能说你让某人穿上一件触觉套装,然后便期待VR体验能够感觉真实。

因此,目前行业正对所谓的“虚拟具体化”进行大量的研究。这是一个复杂而且少有人涉足过的新研究领域,其涉及使用一系列的技术,虚拟代理,虚拟化身,故事叙述,触觉,以及其他微妙的视觉,听觉和感官线索来让你感觉像自己的思维进入了另一个身体。

二. 探索身体与思维的联系

虚拟具体化可能是一个全新的研究领域,但它建立在科学家对人类思维与身体之间关系的研究基础上,而这可以追溯到十多年前。

其中一个例子是著名的“橡胶手错觉”。这个实验基本上证明了,在正确的刺激下,你会相信橡胶手就是自己的双手。

快进到今天,研究人员正在VR设置中进行类似的橡胶手错觉实验。在2010年的研究中,研究人员发现触摸,视觉信息和运动之间的同步可能会导致人们相信虚拟手臂属于自己身体的一部分。

类似的研究把目光聚焦于把虚拟化身用于患者康复和视觉治疗的功效上。研究表明,大多数情况下我们的虚拟身体在感觉上可以像真实身体那样真实。

三. 定义虚拟具体化(Virtual Embodiment)

为了解当前的研究现状,我们访问了都柏林大学MeetingRoom首席研究员兼VR实验室负责人亚伯拉罕·坎贝尔(Abraham Cambell)博士。

坎贝尔解释说:“虚拟具体化很难进行定义,因为它对不同领域的不同人来说可能存在不同的意义。”他建议我们参考三个类别中的虚拟具体化,而它们都是关于汤姆·齐姆克(Tom Ziemke)对具体化的研究的修改版本。

坎贝尔说:“结构耦合是具体化的最基本和最经典的定义。你与特定形式的结构建立起了联系,比方说一个身体。你在现实生活中移动肢体,而虚拟肢体能够模仿你的行动…就这样,虚拟现实世界具体化了你。”

坎贝尔把HTC Vive控制器作为一个例子。当你在现实世界中移动控制器时,这将成为在虚拟世界中移动的手部。

接下来是历史具体化,亦即你进入的VR世界“记起了”过去发生的事情。坎贝尔把在白板上涂画作为例子。对于你所涂画的东西,一天后,一周后,一年后它仍然会停留在那里。

坎贝尔说:“社交具体化是指你与虚拟现实世界中的实体或人工实体进行的交互。这种交互必须在行为上逼真,这样你才会相信自己的身体能够在环境中与他们交互。”

为什么研究具体化如此重要?坎贝尔解释说:“环境中的代理或人类越加具体化,他们与这个世界交互的能力和感知这个世界的能力就越强。”

四. 社交与教育

坎贝尔的主要关注点是在娱乐和教育环境中的社交合作。他说:“我正在研究在教育中使用远程呈现和虚拟现实,以及探索如何使用Kinect这样的技术来让身处爱尔兰的我对中国进行远程教学。”

老师通过虚拟教室进行远程教学一定十分有用。但接下来的挑战是社交中的复杂性,比如面部表情。尽管与他人交互听起来不像是虚拟具体化最为有趣的应用,但肯定会受到市场的关注。

贝尔法斯特皇后大学的高级讲师加里·麦克康(Gary McKeown)博士表示:“这显然也是行业目标。令虚拟现实的社交部分正常运作将能获得最大收益的企业,亦即Facebook,成为收购Oculus的那一家公司并不是巧合。”

五. 远程指引

想象一下,能够远程控制机械,或者从数千公里之外帮助家庭成员解决困难,这将会对工作,上下班和社交产生多大的影响。这是一个特别有趣的领域,坎贝尔正在使用具体化研究来协助远程呈现或远程机器人,而这也是虚拟现实或增强现实的应用。

他说:“我对Remote Expert十分着迷,这是由DAQRI率先推出的概念。这允许一个领域的专家远程置放在非专业人士旁边的增强现实环境中,帮助他执行复杂的任务。DAQRI希望把这项技术应用在医疗和工业领域,但你可以想象出更多的潜在应用。”

坎贝尔解释说,在这种技术的众多潜在应用中之一是远程石油管道维修。比如设计石油管道的工程师位于另一个国家,这时当地的工程师可以前往修理管道,而设计工程师可以通过VR,AR或360度影像实时提供建议。

如上所述,这项技术可带来临场感。但具体化研究的意义是确保体验更具沉浸感,更加逼真,以及更加真实,提供不受技术所限制的帮助。

坎贝尔解释道:“远程专家需要通过手势指导非专家人士进行操作。专家和他们将要置放在的远程世界需要实时扫描到3D,这样的具体化将使他们真正能够帮助需要执行的任何复杂问题。”

这可以带来巨大的影响,有可能颠覆一系列的行业。美国宇航局已经设置了远程机器人控制研究部门,他们希望把这项技术用于太空探索,而且正在推广至其他的领域,包括工程和医疗。

坎贝尔相信,这种远程呈现技术将对医疗行业和科技进步带来巨大的影响。他说:“我希望在未来探索的一个解决方案是,完整全息投影金字塔的应用。医疗专业人士已经向我提了这个建议,他们希望通过使用全尺寸的投影仪金字塔来与患者见面。有了这样的技术,医生将能更好地诊疗病人。”

六. 治疗与康复

不仅只是物理临场感,虚拟具体化对医疗和情绪临场感同样具有巨大的应用。在2016年,研究人员发现逼真的虚拟化身可以帮助人们获得具体化的沉浸感,从而可以帮助他们更好地面对心理健康挑战和创伤。

VR软件开发商ProReal正在开发包含虚拟化身的虚拟环境,帮助人们处理从欺凌到创伤后精神压力症,再到康复治疗的一系列挑战。对于无法从谈话疗法或药物中获得帮助的患者而言,技术的不断进步将可以为患者提供一个全新的治疗领域。

然而,我们不仅可以通过虚拟化身来探索更严重的心理健康挑战(如创伤后精神压力症),虚拟化身还可以用来增强信心或改变我们对自己的看法。坎贝尔表示,他注意到拥有更大虚拟化身的用户会感觉自己更强大。

他解释说:“我在观察VR游戏时获得了一个意外的发现,当虚拟化身比其他角色平均高一英尺时,玩家会感觉自己比电脑控制角色更强大。”

这个观察结果跟2009年的一项研究吻合。在2009年,研究人员发现获得更高,更大虚拟化身的用户在与他人的交互中会表现更加积极。

所以除了治疗和心理健康用例外,VR有可能应用于企业环境。比如,你在向董事会提出建议之前可以通过这项技术提高自己的信心。

七. 具体化的挑战

如果研究人员能够轻易发现虚拟具体化对我们生活产生积极影响的创新用例,他们也能轻松找到虚拟具体化的负面影响。

一些科技评论家认为,随着VR头显变得越来越普遍,以及体验变得更加身临其境,社会隔绝有可能成为一个问题,而这在游戏中已经变得越来越普遍。

但许多业内人士相信,对社会隔绝的担心属于过分恐慌。坎贝尔解释说:“我从未发现感到与社会隔绝的人。即使是那些对VR带来的纯粹逃避主义感兴趣的学生也希望与他人分享,而且他们已经成为了VR作为共情机器的传播者。与具体化一样,你可以真正从别人的角度来看待事物。”

另一个重要的讨论事项是,用户在探索虚拟世界后会感到自己与身体产生了隔断或分离。研究人员对这方面的研究很少,但2006年的一项研究发现,VR可以增加解离感,特别是如果你长时间沉浸在一个虚拟世界中。

在十年后,随着VR技术和内容质量的提高,相信“后虚拟现实悲伤”的出现不会令人感到意外,亦即现实世界无法比拟虚拟世界。

坎贝尔认为,我们需要避免的一个潜在副作用是沉迷,但跟传统的沉迷游戏不同,VR可以进行不同的设计。他说:“在VR中,用户需要复刻现实世界的行动,因此可以快速消除经常导致人们成瘾的传统多巴胺奖励循环。

例如,如果你在VR中通过了一个关卡,你很有可能为此付出了大量的努力和体力,所以你在关卡结束后可能会感到身体上十分疲惫。这是与传统游戏不同的地方。

当然,你仍然可能会沉迷于这种感觉。但坎贝尔指出:“游戏设计师有责任确保VR游戏对玩家所付出的真正努力进行奖励,而不是开发一款开始很难,但会逐渐变得容易的游戏。”

我们随后请教了VR工作室Rewind的创始人兼执行总监索尔·罗杰斯(Sol Rogers)。他说:“我们对人类在现实世界中如何交互已经研究了数百年的时间,我们可能需要相同的时间来研究人类在虚拟现实中的行为,以及其中的影响。”

然而,他希望人们应该对VR的潜能感到兴奋,而不是害怕。罗杰斯补充说:“尽管我们可以推测VR将会产生什么影响,但我们需要谨慎推进,而不是大肆鼓吹。”

“内容创作者的自我约束是关键,但监管机构同样需要肩负起一定的责任。最终,我们需要更多的研究和更多的时间来充分了解其中的影响。”

八. 更有效具体化的秘方

但只有体验中的其他一切达到标准后,具体化才能令人信服。罗杰斯解释了他们的团队是如何通过这项技术来创建出更加逼真的体验。

他说:“由于计算机处理能力,图形,视频和显示技术的巨大进步,在VR中创建逼真的用户体验已经成为可能。但技术不能对体验造成任何影响,否则咒语将会失效。”

罗杰斯补充说,技术只占方程式的一半。他的工作是确保内容能够讲述最好的故事,“内容也是创建林场刚的关键。虽然技术十分重要,但如果体验很糟糕,所有用户都会产生怀疑。”

从娱乐和社交到工程和医疗,我们越了解,越多地测试和实施具体化实验,我们就越能实现真实的体验,从而使其变得更有效果。

随着坎贝尔及其他的团队不断取得突破,随着科技不断进步,头显更加轻便,感官反馈更容易实现,以及全身全息图成为现实,相信未来只有天空才是人类唯一的极限。

原文链接https://yivian.com/news/37118.html
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