佐治亚大学团队提出"控制器+裸手"混合XR交互方案
混合方法
(映维网Nweon 2025年03月26日)允许用户与大型虚拟空间交互的移动系统需要精确的输入。尽管业界对手部追踪输入方式进行了广泛的研究,但缺乏一种广泛采用的,可以在各种应用中提供通用的高精度移动机制。
所以,佐治亚大学团队提出了一种将控制器和裸手方案相结合的设计。研究结果表明,每种移动机制对不同的任务都有价值。尽管控制器条件比裸手条件具有显著的偏好和完成时间优势,但裸手移动是一个值得添加的功能,而且随着手部追踪质量的提高,它可能会继续得到改善。
视觉手部追踪正在成为增强现实和虚拟现实系统的标准功能。消除对控制器是有吸引力的,因为手提供了更方便、始终可用、可能更自然的界面。然而,由于手既没有按钮,又没有LED等追踪辅助设备来实现更精确的定位,所以在用户界面设计方面存在相当大的挑战。
在一项研究中,美国佐治亚大学团队设计这样一个徒手界面,目标是保持控制器界面的多功能性,以支持一系列的复杂的任务,并保持足够高的可用性和便利性。
当控制器不可用时或不需要时,徒手界面是一个方便的选择。基于控制器的界面提供远距离移动、固定增量转向和精确定位的抓-拉隐喻,并依靠多个控件激活和出色的控制器位置和方向追踪来控制。
在徒手移动界面中提供相同的多功能性需要广泛的适应性。比起多个按钮,团队选择了一个单一的食指拇指捏合手势,因为它是更可靠的检测手势之一,并且在Meta Quest主界面中常用,所以增加了熟悉度。
与捏合手势一起,基于区域的,带有视觉反馈的上下文激活解决了歧义并最小化了错误,并使用过滤来提高准确性。在完成界面设计后,团队对20名参与者进行了用户研究,在他们使用基于控制器和徒手界面完成各种任务时,研究人员收集了详细的性能数据。
除了原始性能统计数据外,研究人员同时希望知道被试在有选择时是如何利用各种技术的。包括用户反馈在内的研究结果证实了预期,即控制器在执行几乎所有任务时都要快得多。
然而,所有用户都能够完成所有任务,没有报告关于模拟器眩晕的投诉,只有两个报告的疲劳实例。这表明,徒手移动是一个值得添加的功能,而且随着手部追踪质量的提高,它可能会继续得到改善。
相关论文:Versatile Mixed-method Locomotion under Free-hand and Controller-based Virtual Reality Interfaces
团队坦诚,研究的一个局限性是研究人群的规模相对较小和性别差异。未来的虚拟现实应用将会用于所有社会成员。另外,手部追踪移动机制的整体性能和质量高度依赖于追踪本身的质量,所以这可能会限制结果的普遍性。
另外,手指和手腕佩戴输入设备可以在裸手追踪和控制器追踪之间提供折衷方案,所以应该作为一种保持便利性的手段。