VR交互技术浅析 为何头部追踪加体感才是王道？

　　最近拜访了许多VR公司，采访了许多大神，听到了许多真知灼见，也产生了许多感触。我打算把自己的心得陆续跟大家做一些分享，而今天我想说说VR中的交互。到目前为止，有一种交互方式基本上获得了业界的共识，那就是支持头部追踪的VR头显加两个体感控制器的方式，用户通过这种方式在一个虚拟世界可以获得一种相对完整的沉浸式体验。

　　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