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| 本文作者： Nardin Marcus | 2016-06-14 14:45 |
雷鋒網(wǎng)按：本文作者知乎Nardin Marcus，關(guān)注VR/AR領(lǐng)域，從事VR/AR市場研究工作。
還是從VR的基本特性講起：VR的三大特性——沉浸感、交互性、想象性，其中影響沉浸感和交互性的重要技術(shù)是VR的輸入技術(shù) ，今天我們就來談?wù)刅R輸入技術(shù)。
VR輸入設(shè)備如動作捕捉、手勢識別、聲音感知等體感類設(shè)備（主要用來輸入消費(fèi)者動作數(shù)據(jù)，達(dá)成互動體驗(yàn)或者用于內(nèi)容制作），通過感知用戶輸入信息，與虛擬世界進(jìn)行交互，輸入設(shè)備是實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者交互、沉浸感的重要技術(shù)。
這些外設(shè)類的輸入設(shè)備有較高的技術(shù)要求，只有動作可輸入并且可在內(nèi)容中進(jìn)行互動，才算是真正意義的VR。早期的電影制作產(chǎn)業(yè)早就已經(jīng)應(yīng)用了動作捕捉。
傳統(tǒng)的輸入設(shè)備有鼠標(biāo)、鍵盤等。在二維屏幕交互中，幾乎所有的控制命令都可以抽象為按鍵和滑動動作。而對于VR輸入設(shè)備來說，更重要的是實(shí)現(xiàn)自然交互，更真實(shí)的把人的動作體現(xiàn)到三維立體的內(nèi)容空間，從而實(shí)現(xiàn)沉浸感更高、效率更高、學(xué)習(xí)成本更低。
根據(jù)人類自然交互方式，VR輸入技術(shù)主要有兩大類：動作輸入和聲音輸入。從目前行業(yè)整體發(fā)展?fàn)顩r來看，主要是動作輸入，聲音目前在輸出設(shè)備方面比較多（如全景音耳機(jī)、音響等），這里我們主要討論VR的動作輸入技術(shù)。
當(dāng)前的輸入設(shè)備主要包括如下兩種：動捕設(shè)備和動控設(shè)備，如下面思維導(dǎo)圖所示：
一種是動作控制設(shè)備，即傳統(tǒng)的鍵盤、方向盤、操縱桿類設(shè)備。動作控制設(shè)備比較簡單，更注重功能性，主要靠動作跟蹤和按鍵控制來進(jìn)行交互，這類設(shè)備主要在國外的一些游戲公司生產(chǎn)，配合其游戲進(jìn)行使用。代表性的產(chǎn)品有Stem、Hydra、Wii、方向盤、體感槍等。
VR方向盤：主要用在賽車游戲里，通過方向盤、剎車、油門等輸入設(shè)備控制游戲里的車。
VR體感槍：功能與VR方向盤類似，主要用于游戲領(lǐng)域。
另一種是動作捕捉設(shè)備，通過動作捕捉設(shè)備采集肢體動作進(jìn)而在虛擬世界進(jìn)行交互。動作捕捉設(shè)備強(qiáng)調(diào)身體的沉浸感，代表性產(chǎn)品有Leap Motion、Nimble Sense、Prio VR 、Control
VR、Kinect、Omni等。國內(nèi)具有代表性的是Noitom、Ximmerse、Vidoo、Dexmo和uSens。下面對這幾家中國公司做一個(gè)簡單介紹。
提到動作捕捉設(shè)備，不得說一下NOITOM，北京諾亦騰科技有限公司是一家在動作捕捉領(lǐng)域具有國際競爭力的公司。公司核心團(tuán)隊(duì)由一群具有世界頂尖水準(zhǔn)的工程師組成，研究領(lǐng)域涉及傳感器、模態(tài)識別、運(yùn)動科學(xué)、有限元分析、生物力學(xué)以及虛擬現(xiàn)實(shí)等。諾亦騰開發(fā)了具有國際領(lǐng)先水平的“基于MEMS慣性傳感器的動作捕捉技術(shù)”，并在此基礎(chǔ)上形成了一系列具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的低成本高精度動作捕捉產(chǎn)品。已經(jīng)成功應(yīng)用于動畫與游戲制作、體育訓(xùn)練、醫(yī)療診斷、虛擬現(xiàn)
實(shí)以及機(jī)器人等領(lǐng)域，并得到全球業(yè)內(nèi)的高度認(rèn)可。“Noitom”是英文“運(yùn)動”（Motion）單詞的倒序拼寫，代表了公司目標(biāo)：顛覆運(yùn)動捕捉行業(yè)格局。
XIMMERSE即廣州虛擬現(xiàn)實(shí)科技有限公司，在全球具有一定的知名度，專注于精準(zhǔn)的全身動作捕捉技術(shù)解決方案和相關(guān)產(chǎn)品。目前XIMMERSE主要有三款產(chǎn)品：X-HAWK、X-Cobra和X-Swift。三款產(chǎn)品可以獨(dú)立使用，配合使用效果更佳，其產(chǎn)品在移動VR領(lǐng)域做得很成功。
Dexmo是Dexta
Robotics公司的重要產(chǎn)品，這是一款可捕捉手部動作的機(jī)械外骨骼設(shè)備，同時(shí)，Dexmo提供力反饋來產(chǎn)生真實(shí)的觸感。通過提供觸覺，Dexmo攻破了虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的界限。 目前Dexmo主要有Dexmo Classic、Dexmo F2兩款產(chǎn)品。
Dexmo Classic以11個(gè)自由度捕獲手部動作。其中有3個(gè)自由度捕捉拇指的動作，同時(shí)檢測剩余四指的彎曲和分合。這些數(shù)據(jù)會在SDK中進(jìn)行運(yùn)動學(xué)運(yùn)算，并提供給開發(fā)者精準(zhǔn)的手部模型骨架，或?qū)崟r(shí)在虛擬現(xiàn)實(shí)中顯示精細(xì)的手部姿態(tài)。
Dexmo F2擁有Dexmo Classic的全部功能，同時(shí)，Dexmo F2提供開關(guān)型的力反饋功能。在拇指和食指的外骨骼上，添加有潛心開發(fā)的力反饋模塊。模塊內(nèi)部有一組小型的齒輪嚙合制動設(shè)備。當(dāng)您操作的化身觸碰到一個(gè)虛擬物體時(shí)，信號會通過SDK返回Dexmo F2，使外骨骼被鎖死，產(chǎn)生觸感。
微動是VR手勢識別領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者，但其技術(shù)實(shí)力不容小覷。我們看看其產(chǎn)品的主要參數(shù)：
從性能和易用性講， Vidoo確實(shí)做得很好：
uSens是中國人在美國加州創(chuàng)辦的一家VR/AR公司，中文名為“凌感科技”，團(tuán)隊(duì)技術(shù)實(shí)力雄厚，而且具備硅谷得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。其Impression Pi這款VR HMD在國外具備較高的名氣，但其背后還是依靠過硬的交互技術(shù)作支撐。uSens在交互方面主要做手勢識別和位置追蹤等技術(shù)。
（Founded in 2013，Silicon Valley-based uSens Inc. creates 3D Human-Computer Interaction solution for augmented and virtual reality. As a domain expert in 3D graphics，Computer Vision and Artificial Intelligence, uSens is one of the first companies to provide inside-out 3D hand tracking as well as 6DOF head position tracking for both mobile and tethered AR/VR systems，allowing end users to immerse themselves in what uSens calls “Super Reality”，the most naturally interactive digital experience.）
以上介紹的5家公司在業(yè)內(nèi)都是具備一定名氣且專注于做動作捕捉的公司，當(dāng)然還有一些其他公司也有做這方面的工作，如Depth-VR（主要做空間定位）、Nibiru（在這方面開發(fā)了交互SDK）等。從以上幾家公司可以看出中國在這個(gè)領(lǐng)域還是具備一定的實(shí)力，而且從技術(shù)研發(fā)方面也有部分走在了世界前列，期待更多的中國公司能夠潛心做高精尖技術(shù)方面的工作，為中國的VR行業(yè)做一份貢獻(xiàn)。
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