研究员研发"看扭头"交互方案实现无控制器XR操作
助力印度的VR普及
（映维网Nweon 2025年04月08日）业界正积极为XR探索不同的交互方法。在一项研究中，芬兰奥卢大学和印度理工学院团队介绍了一种全新的虚拟现实和增强现实交互方法：看一下-扭一下。
它直接类似于使用鼠标和桌面的点击操作。它仅基于头部旋转，并且可以直接在任何执行旋转追踪的头戴式显示器实现。用户通过看向一个对象并沿着寻找方向的轴执行指定的旋转，从而实现选择确定。
对于没有经验的用户来说，它很容易学习。另外，它有可能通过提供额外的控制自由度来显著丰富VR交互。
虚拟现实、增强现实和扩展现实的研究人员和实践者都知道，交互机制对其系统的成功至关重要。如今行业提供了各种各样越来越复杂的方法，包括手势识别、眼动追踪、可穿戴传感器、游戏控制器和脑机接口。
同时，为了帮助VR向大众普及，我们迫切需要一种简单有效的交互机制：
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支持所有VR平台工作，不需要特殊的硬件
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易于实现
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对于没有经验的用户来说非常容易学习
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在速度、准确性和可靠性方面都足够高效
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不会因为大量使用而导致用户疲劳或疲惫
为了实现这些目标，芬兰奥卢大学和印度理工学院团队介绍了一种简单的交互方法：看一下-扭一下。
它完全基于头部旋转，可以使用标准惯性测量单元进行可靠的追踪，而惯性测量单元是任何VR系统的必要组成。
关键思想是仔细分离和利用与旋转相关的三个自由度。利用欧拉的三维旋转定理，任何三维旋转都可以用轴角表示：绕某个经过r3原点的旋转轴v旋转某个固定量θ。
假设轴对应于头部所面对的方向，并且围绕该轴的旋转是一次“扭头”。要将其转换为交互机制，用户只需看着感兴趣的功能，并执行一个简短的扭头以选择它。在PC窗口系统中，这两个组件大致相当于将指针移动到一个功能并单击它的鼠标操作。
所以，可“看一下-扭一下”方法类似于“指向-单击”，并以这种方式选择视图中的项。这项研究的动机是希望帮助公众尽可能广泛地接触到虚拟现实，尤其是印度。
为了帮助印度的大多数学生接触VR， 类似于谷歌Cardboard的手机头显是一个重要工具。这种设备的一个众所周知缺点是缺乏交互机制。
团队比较了“看着目标一段时间”和“看一下，扭一下”技术完成选择任务的时间。这两种方法的完成时间在第一次实验中几乎相同。但通过第二次迭代，后者的用户能够比第一次快0.14秒完成任务，这证明了所述交互技术的优势。
“看着目标一段时间”的一个缺点是，用户可能希望在一段时间内查看特定内容，但不与之交互。在探索虚拟环境时，这可能是一个常见的场景，在虚拟环境中，可以与之交互的区域是环境的一部分，而不是不同的用户界面按钮。
使用“看一下，扭一下”方法，可以减少错误触发交互的可能性。到目前为止，对于只有三自由度追踪的VR系统，如果不使用单独的控制器，这很难实现。但通过“看一下，扭一下”方法，用户可以看着地板上要去的一个点，然后扭一下头以便传送到那个位置。
考虑到头部倾斜并不是用户在沉浸过程中通常做出的动作，这种交互不太可能在意外情况下触发，甚至可以在相对较快的速度下随意使用。
相关论文：Look-and-Twist: A Simple Selection Method for Virtual and Augmented Reality
根据用户和任务的不同，合适的角度阈值可能更高或更低。“看一下，扭一下”方法提供了一种简单而有效的技术，可以在虚拟环境中仅使用头部运动来触发交互。只需编写几行代码，就可以将其用于具有三自由追踪的VR系统，从而避免对控制器的需求。
