VR+肌电传感技术,在虚拟世界里实现“拳拳到肉”

摘要: 当你在虚拟世界有了知觉,才会知道什么叫拳拳到肉。

手势交互是一个“古老”的课题,即便VR在今天也是旧调新弹,但前者的研究历史要更漫长。Thalmic Labs公司的创始人斯蒂芬表示:“我们相信这项技术能够扩展我们的能力,使我们利用自然的动作来直观地控制数字世界。”

Kinect类交互设备满足了运动轨迹的抓取和反馈,但这类设备是基于计算机图形学理论,即便VR为它们提供了更广阔的想象力,人体动作输出与效果反馈之间的巨大落差,只会让体验者更加难受!(在虚拟世界握住物体,手里不会有充盈感)

VR需要的是能反馈“力”的交互方式

OYMotion公司将目光瞄向生物电学对手势交互的优化能力。人体的动作由骨骼和肌肉配合产生,肌肉的两端肌腱附着在骨骼上,中间是肌肉纤维,神经系统发送到肌肉的控制信号最终的表现是一种电流,当肌肉纤维受到电流刺激时,产生收缩,通过肌腱带动骨骼,最终产生动作。起到关键作用的这种电流被称为肌电信号EMG。

           EMG刺激肌腹肌肉纤维,带动肌腱牵动骨骼产生动作(示意图)

肌电信号和动作间有直接关系。手部动作的控制信号,在手臂位置可以通过生物传感器捕获。OYMotion基于这个原理,研发了gForce手势环,另外,OYMotion正和国内虚拟现实企业大朋VR联合攻关研发,将把这个肌电传感技术纳入到虚拟现实设备系统中。

gForce手势环

OYMotion CEO介绍,在gForce手势环的实施中,OYMotion将多个自主研发的肌电传感器做成环状小装置,佩戴在手臂上,以此截获手臂内多个肌肉群的肌电信号,经过一系列的信号处理,结合基于机器学习基础的模式识别算法,实现手势动作的区分,最终应用于VR/AR下的人机交互。手臂的姿态,例如是垂下或者是抬起,往左指或者是往右指,则通过九轴运动传感器加上姿态融合算法实现跟踪。

德国哈索普列特纳研究所HCI(Human-Computer Interaction 人机互动)实验室也开发了一款VR交互设备Impacto。玩家可以把它佩戴在手臂上体验VR拳击游戏,而且这个过程不会你因为屡屡战败而受到任何伤害。项目负责人Pedro Lopes提到, Impacto结合了触觉反馈(haptic feedback)和肌肉电刺激(EMS:Electrical Muscle Stimulation)精确模拟实际感觉。

相比起来,Impacto略显笨重,而且一时半会儿应该是拿不出量产计划,这一点不如OYMotion的手势环更有市场诱惑力。

在虚拟世界里实现“拳拳到肉”

VR追求的沉浸感除了手势识别,另一个比较重要的部分是“我们能不能在虚拟世界里自由位移”,在移动VR的大趋势下,这一点尤为重要。大朋VR研发负责人表示,gForce手势环解锁了用户在虚拟世界里的手部动作,它将和M-Polaris定位系统共同组成更加完备的VR硬件生态系统,体验者真正能在虚拟世界里,走动,跑跳,实现更多有触感的动作。 

M-Polaris是大朋VR自研移动VR空间定位系统,采用主动光学定位技术,利用多目摄像头技术获取空间信息,配合主动发光的红外LED标记点,实现光线环境复杂情况下排除其他光线干扰的定位,动作捕捉精度非常高。gForce手势环目前已经有工程版本,据OYMotion负责人介绍,成熟量产的时间大概在今年Q4,大朋VR技术团队已经和OYMotion研发部门进行联合技术攻关,也许在虚拟世界里来一场拳击赛,只是时间问题了。

                  M-polaris移动VR空间定位系统

交互功能在VR的概念里占据很大的比例,与感官上的沉浸感同等重要。我们从来没有停止过对人类与智能终端交互行为的研究,无论是键鼠时代,还是触屏时代,手势交互是继鼠标、键盘和触屏之后新的人机交互方式。手势交流是与生俱来的本能,在学会语言和文字之前,人类已经能用肢体语言互相交流。

肢体动作能最直接的满足我们改变环境的想法,同样,它也能最直接的满足我们对虚拟世界的想象。在视觉上,可以通过光和美术技巧来体现“拳拳到肉”的感觉,但在VR概念里,追求高度沉浸,就必须是真正的“拳拳到肉”。

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贝塔
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评论(5

  • daohe daohe 2017-08-21 15:01 via pc

    M-Polaris is developing mobile VR space positioning system, VR, using active optical positioning technology, spatial iztdh.com information acquisition using multi camera technology, with infrared LED markers active luminescence, light environment to achieve complex conditions of exclusion of other light interference, motion capture accuracy is very high.

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  • 钛ictgst 钛ictgst 2016-07-22 22:38 via iphone

    hello

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  • 匿名用户 匿名用户 2016-07-21 18:56 via h5

    好好好

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  • 钛pcnTxN 钛pcnTxN 2016-07-21 16:16 via pc

    👍👍

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  • 匿名用户 匿名用户 2016-07-21 12:36 via h5

    厉害

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Oh! no

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