...umiRoom虛擬現實游戲設備
陳韻如
摘 要:近年來,虛擬現實技術發展迅速,在娛樂、教育和游戲等多個領域都具有廣闊的應用前景。以游戲領域為例,交互式的虛擬現實游戲具有更寬闊的游戲視角和更豐富的交互方式,因此給玩家帶來了更強烈的沉浸感。本文主要探究了當前交互式虛擬現實游戲中的一些特質。
關鍵詞:交互式,虛擬現實游戲,特質
近年來,虛擬現實技術(VR)作為一種新型的人機交互技術,發展十分迅速。具體來說,虛擬現實技術是一種融合了計算機仿真、多媒體技術、傳感技術的交互式技術,它通過計算機生成一個三維動態的虛擬環境,并使用VR眼鏡、VR頭盔、數據衣和數據手套等可穿戴設備刺激用戶的視覺、聽覺和觸覺感官,引導用戶沉浸到計算機的模擬環境中,實現人機的實時交互。相比于傳統的人機交互技術,虛擬現實技術為玩家帶來了更強烈的沉浸感,使玩家產生超越現實的“真實”體驗,因此在娛樂、教育、醫療、軍事和游戲等多個領域都具有廣闊的應用前景。以游戲領域為例,目前EA、Square Enix、育碧、動視暴雪和索尼等多家游戲公司都開始開發VR版的游戲,努力搶占虛擬現實游戲的市場份額。
1 更寬闊的游戲視角
傳統游戲一般是屏幕游戲,玩家在游戲中以“攝像機”的視角來觀察游戲世界,游戲的畫面較為固定,視野大小也受限于多媒體設備(手機、電腦、PSP、平板等)的屏幕大小,因此游戲沉浸感不強。虛擬現實游戲中沒有任何屏幕的限制,玩家通過可穿戴設備與游戲中的角色“合二為一”,直接通過雙眼來觀察整個游戲世界,因此游戲視角更加寬闊,游戲沉浸感也更強。
1.1 視角的選擇
相比于傳統游戲,虛擬現實游戲的視角更加寬闊,最大可以達到360度全景視角,但是全景視角可能會引發一些問題。首先,全景視角需要花費更多的游戲開發成本,游戲公司需要投入更多的時間和技術資金,來將游戲的畫面擴展到全景視角。其次,全景視角可能會引發玩家的眩暈感。具體來說,人體的正常視野范圍大約是120度左右,如果游戲是360度全景視角,玩家可能會在游戲中迷失方向,不知道應該往哪看,因而東張西望造成頭部大幅度地快速轉動,導致VR設備更不上頭部的運動,使玩家看到的VR畫面與人體真實重力感應不匹配,因此產生眩暈感,直接導致游戲無法繼續進行。因此,常見的VR游戲一般采用120~140度視角,通過接近人體的真實視角來保證游戲的沉浸式體驗。
1.2 視角的控制方案
為了降低VR游戲過程中的眩暈感,還可以通過控制游戲的運動方式來控制游戲的視角。具體來說,常見的VR游戲視角控制方案分為六種,包括固定式、勻速式、座艙式、軌道式、傳送式和切換式。固定式是指將玩家固定于某一個位置,使玩家無法移動,常見于一些初級VR游戲,沉浸體驗比較差。勻速式是指將玩家的移動速度控制在一定范圍內,避免玩家在游戲過程中產生嚴重的眩暈,多見于運動幅度小的VR游戲中。座艙式是指以某種工具作為固定參照物來降低眩暈感,例如在汽車和飛機的駕駛模擬中,玩家在固定座位上參與整個游戲。軌道式是指玩家沿著既定的路線移動,一般是略復雜的體育和射擊游戲。
2 多樣化的交互方式
傳統游戲的交互方式一般為平面圖形交互,采用按鍵+UI的模式,交互方式單一而且枯燥。虛擬現實游戲融合了各種先進的科學技術,使得交互方式更加科學和豐富。具體來說,虛擬現實游戲的交互方式可以分為以下八種:
2.1 眼球追蹤
眼球追蹤技術是一新興的交互式技術,它可以從根本上解決VR眼鏡和VR頭盔等設備引發的人體眩暈問題。具體來說,通過檢測人眼的位置和移動情況,使虛擬現實游戲快速對玩家的動作做出反應,為玩家當前的視角提供最佳的模擬視覺環境,呈現出更自然的畫面。此外,眼球追蹤技術還可以應用到VR游戲中虛擬物體上視點位置的景深計算中,可以為玩家提供更加真實的游戲畫面。
2.2 動作捕捉
動作捕捉是VR游戲中的一種交互方式,能夠幫助玩家獲得更好的游戲沉浸感。具體來說,在玩家身體的關鍵部位(頭部、手、膝蓋等)固定一些傳感器,通過紅外攝像機等設備捕捉玩家的位置和方向,檢測出玩家的動作,并反饋給游戲設備,使VR游戲針對人體的動作做出更準確的反應。
2.3 肌電模擬
肌電模擬也是VR游戲中的一種交互方式,多用于拳擊等運動型的游戲。具體來說,在玩家的拳頭和手臂處安裝肌肉電刺激模擬器,當玩家出拳時擊中游戲中的目標時,模擬器的馬達就會震動玩家的手臂,并產生電流刺激玩家的肌肉收縮,模擬出現實中擊中對手的感覺,產生拳擊的“沖擊感”,因而提高游戲的沉浸感。
2.4 觸覺反饋
觸覺反饋是VR游戲中最常見的交互方式,通過VR手柄設備的按鈕和震動實現人機交互。觸覺反饋和傳統游戲的交互方式較為相似,玩家在進行游戲時要雙手各握住一個帶有功能按鈕和震動反饋的VR手柄。玩家通過按不同的按鈕實現VR游戲中的不同操作,同時游戲又通過手柄震動的方式給予玩家信息反饋。觸覺反饋方式多用于一些高度特化的VR游戲,例如第一視角的射擊類游戲(FPS游戲)等等。
2.5 語音交互
語音交互是未來VR游戲交互的一個方向。在當前的虛擬現實游戲中,玩家常常需要觀察圖形的指示文字,嚴重干擾了他們的游戲沉浸感。而使用語音交互方式,用戶可以直接忽略VR游戲中的圖形文字,更加自由地在游戲中探索、發現,當存在疑惑時直接通過語音與游戲進行交互,而不需要移動到特定部位尋找游戲的指示文字,因此獲得了更好的游戲體驗。
2.6 真實場地
利用真實場地加強人機交互也是未來VR游戲的發展方向。具體來說,實地建造一個與VR游戲具有同樣墻壁、阻擋、邊界和地形的真實場地,并依據VR游戲中的場景設計仿造出相似的生活用品和道具,在VR設備視覺模擬的基礎上,加強玩家的觸覺、嗅覺和聽覺體驗,使玩家“真實”地置身于VR游戲場景中,幫助玩家獲得更好的游戲沉浸體驗。
2.7 手勢跟蹤
手勢跟蹤是目前VR游戲中常用的一種人機交互方式,主要分為光學跟蹤和數據手套跟蹤。具體來說,光學跟蹤方法更為靈活門檻也更低,通過VR頭盔等已有設備直接生成光學手部跟蹤,不需要穿戴額外的設備,但是其視場有限,需要玩家付出腦力和體力,因此應用前景有限。數據手套需要玩家在VR游戲中穿戴具有反饋機制(震動、按鈕和觸摸)的手套設備,使用門檻高,但是沒有視場限制,手勢跟蹤效果比較直觀,因而提高了游戲的沉浸感。
2.8 傳感器交互
傳感器交互是未來VR游戲的一個發展方向,能夠有效提升用戶的游戲沉浸感。具體來說,它使用溫度、光敏、壓力、視覺等多種傳感器模擬VR游戲中的信號,再通過脈沖電流使玩家的皮膚產生相應的感覺,或是通過某些設備直接將游戲中的觸覺、聽覺、嗅覺等感官體驗傳送到大腦中。
總的來說,虛擬現實技術近年來發展迅速,尤其是在游戲領域得到了廣泛的應用。以交互式的虛擬現實游戲為例,它具有更寬闊的游戲視角和更豐富的交互方式,因此給玩家帶來了更深的游戲沉浸體驗。
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