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玩虚拟现实,“面”对新技术

2022-05-30瞿立建

科学大众·小诺贝尔 2022年8期
关键词:虚拟环境头盔手柄

瞿立建

我们的这张脸在科技中有着广泛的应用,带给我们很多便捷,比如手机解锁、手机支付、软件登录、门禁出入、上学上班考勤等。现在,人脸又有了新应用——操控虚拟现实情境。

来自澳大利亚、新西兰、印度的研究人员组成的国际团队研究出一种新技术,玩家可以用常见的面部表情,如微笑和皱眉,来与虚拟现实互动。

这一新技术可以让肢体不便的人也能体验虚拟现实。当然,也有其他虚拟现实技术让玩家不必用手,比如脚步控制或视线追踪。但是,腿脚不便的人不能用脚步玩虚拟现实,装备视线追踪仪的虚拟现实头盔要求人长时间盯着某一点,很多人受不了。改变表情却是非常容易的事,不仅让残障人士能体验虚拟现实,还让健康人玩得更顺畅,体验更逼真。

用表情来操作

这一新技术中,头盔装备有传感器,记录脑内活动,识别出与表情对应的面部运动,积累一定量的人脸数据后,就可以根据玩家的表情,给玩家呈现他想要的效果。

科学家团队设定了快乐、中性、恐惧3 种虚拟环境,分别对应不同的情绪,供玩家探索。这些虚拟环境不是为给玩家找刺激的,而是为研究者做研究用的——设计各种情境,激发某种情绪,会不会影响玩家利用表情控制VR 的能力?

研究者对18 位年轻成年玩家进行了测试,其中一半玩家用表情,另一半玩家用手柄,后者是控制组,用于对比。

表情玩家用3 种表情与虚拟环境互动,笑是前进,皱眉是停止,咬牙是完成某种任务。在快乐虚拟情境中,玩家咬牙会舞动网子扑蝴蝶;在中性虚拟情境中,玩家咬牙会在车间捡东西;在恐惧虚拟情境中,玩家咬牙会射杀僵尸。

经过培训之后,玩家对每种虚拟环境各玩了4 分钟。每玩一种虚拟环境,玩家要回答几个问题:操控是易是难、沉浸感如何、逼真度如何等关于体验的问题。

表情玩家与手柄玩家谁的体验更好呢?

研究发现,表情玩家沉浸感更强,但操控难度更大。头盔上装载的传感器记录的大脑活动显示,表情玩家比手柄玩家用脑更多。但这可能仅仅是因为表情作为一种新操控手段,玩家还需要学习和熟悉。也许,随着时间的推移,表情操控会变得越来越容易。重要的结论是,触发不同情绪的虚拟设定,不影响玩家应用表情来操控VR的能力。

还需进一步完善

这项研究是无手互动VR 领域的一大進展,令人感到新颖和振奋。在有些虚拟场景中,表情互动可能比手柄互动更自然,给玩家更佳的体验。但是,还需要进一步研究,以提高表情操控的易用性。

研究人员正在探索如何降低表情操控难度,比如把传感器嵌入头盔泡沫垫里,这样能装备更多传感器,或者不在头盔里装传感器,而是采用其他人脸识别技术,比如用摄像机抓取面部动作。未来,玩家可以用自己独特的表情操控VR 系统。

本项目研究人员表示,计划进行更多测试和改进,比如给残障人士试用。

这项技术为残障人士,比如截肢人士、瘫痪人士、患有运动神经疾病人士,畅玩VR 带来了希望。

科技不仅带来便利,也带来温情!

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