日本研究员探索通过开门动作来实现AR/VR重定向行走

小编广东客 | 分类：论文 | 2024年3月14日

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专注于复刻开门动作

（映维网Nweon 2024年03月14日）VR可以产生高度的临场感和空间感，但用户的移动范围受到物理游戏区域大小的限制。为了克服这一问题，社区一直在各种不同的技术，包括重定向行走。但对于以往的重定向行走，当触碰虚拟对象时，体验可能缺乏触觉反馈。

针对这个问题，日本东北大学开发了一个名为RedirectedDoors+的系统，并主要针对一个特别的方面：开门。简单来说，团队希望在用户打开一扇虚拟门的时候，通过微妙旋转用户打开虚拟门的特定角度比，以一种用户没有意识到的方法来调整用户的方向，从而实现重定向。

简单来说，当用户穿梭于巨大的虚拟世界中，你可能总会遇到开门的场景。在虚拟世界中实现这一看似微不足道的任务意味着要重现门把手的触感，同时防止用户在物理空间中撞到真正的墙壁。

对于RedirectedDoors+，所述技术旨在旋转用户打开的大门的特定角比（增益）来巧妙地操纵用户的方向。另外，在开门过程中，移动机器人会相应地提供门把手道具，从而实现触觉反馈，进一步提升逼真感。

对于RedirectedDoors+ ，这个基于机器人的系统可以支持连续打开多扇门的房间级VR体验。具体来说，为了在VR中的任意位置开门时提供触觉反馈，轮式机器人配备了类似门把手的触觉道具和机器人定位算法，以在适当的时间定位它们，同时避免碰撞。另外，为了引导用户远离物理游戏区域的边界，研究人员基于现有算法设计并实现了用户重定向算法，以自适应地确定每次开门实例的重定向增益。

为了评估系统的性能，团队首先进行了仿真研究，研究了用户步行速度和等机器人数量对重定向空间效率和机器人放置延迟的影响。从模拟的结果中，他们得出了一套实际使用系统的指导方针。根据指导方针，研究人员随后使用基于机器人的系统实现了VR演练应用程序，并进行了用户研究。

用户研究表明，这项技术具有非常高的空间效率，即在短步行距离内实现大幅度重定向，并且触觉道具有助于提高真实感，减少不适。所以，日本东北大学相信通过减少所需的物理游戏区域并同时提供触觉反馈，这种技术可以帮助涉及开门场景的VR体验变得更加有效和丰富。

相关论文：RedirectedDoors+: Door-Opening Redirection with Dynamic Haptics in Room-Scale VR

他们说道：“我们的系统以现有的视觉触觉开门重定向技术作为基础，以在用户开门时巧妙地操纵行走方向，引导他们远离真实的墙壁。同时，我们的系统重现了门把手的真实触感，提高了体验的质量。RedirectDoors+重新定义了VR探索的界限，在虚拟环境中提供了前所未有的自由感和真实感。它具有广泛的适用性，例如VR职业培训，建筑设计和城市规划。”