VR交互技术核心-头部追踪和体感控制器

　　在基于PC的（HTC Vive、Oculus Rift）和基于游戏主机的（PSVR）高端VR硬件方面，这种交互方式基本上已经成为了标配：HTC Vive最早提供了两个体感控制器，并且不支持其他交互方式；Oculus Rift在发布初期标配一个Xbox One游戏手柄，而在年底的时候也终于推出了体感控制器Oculus Touch；而对于PSVR来说，虽然两个发光棒PS Move也不是标配，但考虑到其低廉的价格和某些VR游戏只支持体感操作，越来越多的PS4玩家也都会考虑购买一个PS Move套装（两个体感控制器加一个定位摄像头）。

　　那么为什么“头控加体感”的交互方式会成为高端VR的标配呢？我想这主要还是与我们人类的动作有关。虽然我们身上有很多环节，这意味着我们可以做出多种动作，但其实我们最主要的动作还是通过双手，头部则是一个观察“设备”。尽管我们的双腿依然完成了很多动作，但双腿的运动更多的是实现位移。在现实生活中，我们很多时候并不需要双腿，比如坐在椅子上工作，坐在沙发上看电视和玩游戏，或者站在公车或地铁里出行，而大部分工作和生活中的行为都是通过双手完成的。因此如果我们想要在VR环境实现一个沉浸感，在我们解决了头部动作追踪的问题之后，下一个需要解决的问题自然就是如何实现手部动作的模拟。

　　其实除了体感控制器，我们曾经还有其他选择。其中一种选择是传统游戏手柄，它曾经是我们最常用的游戏交互设备。通过手柄，我们可以完成角色的移动和动作，可以查看菜单，可以保存和读取游戏，但传统游戏手柄的操作并不与人类真正的动作相一致，其结果就是产生违和感。

　　我们在游戏中的控制的角色其实并不是我们自己，我们按一个按键就能完成一个侧滚，但是在现实生活中我们很多人一辈子都可能无法完成这种动作。虽然这也产生了很多乐趣，比如说你在游戏中可以无所不能，但却无法发生VR所强调的沉浸感——我在其中。

　　另一种选择则是通过侧面触摸板进行互动。谷歌眼镜和三星Gear VR都采用了这种互动方式，通过在眼镜侧面的触摸板进行控制，看起来这似乎是一种方法。但是这种方式其实有很多问题，首先就是这样操作看起来实在好傻，为什么看起来很傻呢，因为它不符合人类自然的操作。举个很简单的例子，在进行左右操作时候，我们需要用户的右手指在右侧触摸板进行滑动，这是非常不自然的，而且无法呈现操作的力度，其结果就是误操作很多。这种操作方式注定是失败的，可以说谷歌眼镜的失败有一部原因就是因为这种不成熟的操作方式。

　　相对于上述两种交互方式，体感控制器的方案是那么的合情合理。我们之前使用电视和空调遥控器，操作手机和MP3播放器，都是将一个设备握在手里进行操作的，这样的方式“很顺手”。任天堂在前几年推出的Wii可谓风靡一时，其成功很大程度就是因为其创新性的体感控制器，通过它我们可以玩到很多体感游戏，比如说打一场网球赛，通过你手部动作的力度，系统会判断角色的动作，虽然Wii的体感控制器现在看来还比较初级，不过可以说是为之后的体感设备提供了不少的宝贵经验。

　　在这里也许有人会说，我们还可以通过手势识别直接使用我们的双手进行互动啊？微软的体感设备Kinect和MR头显Hololens就采用了手势识别，不过到目前为止手势识别还存在一些挑战。首先是手势识别的精度还不够，试验过Hololens或Leap MoTIon的朋友都会发现，你的手势识别经常会因为摄像头的追踪角度有限而没有被捕捉到。第二个挑战是触感，喜欢玩游戏的人一定会有这种感觉，一个手柄的舒适度在很大程度上决定了我们玩游戏的体验。相对于手势识别，手柄或控制器的键位都给了用户一种实在的反馈感，而这种触感是空手无法带给我们的，至少在目前阶段，体感控制器的体验要胜过手势识别。

　　最后，在PC和主机VR上已经没有任何悬念的“头控加体感”交互方式，在移动VR上也有了一些进展。从谷歌推出的Daydream参考设计中的手柄，到最近小米发布的VR头盔附带的手柄，我们都看到了这种趋势。虽然现在的移动VR设备还是单手柄，包括VR头显还不能实现真正的位置追踪，但我相信随着技术的发展，我们会很快看到在交互性接近PCVR的移动VR产品，或许到那个时候，我们才会迎来一种真正“标准”的VR交互方式，进而迎来一个VR内容真正的爆发期。