除了手柄，你還知道哪些VR輸入設(shè)備？（上）

不管2016是不是元年，我們都能通過(guò)2015一整年的發(fā)展感受到VR正在茁壯成長(zhǎng)。在這一年里，我們看到“層出不窮”的頭盔 ，最為典型的也是人們說(shuō)到吐的是VR三巨頭的頭盔：Oculus Rift、HTC Vive以及PlayStation VR。與此同時(shí)，市場(chǎng)也出現(xiàn)與頭盔相呼應(yīng)的輸入設(shè)備。

輸入設(shè)備是一種能把真實(shí)世界的環(huán)境數(shù)據(jù)映射到虛擬世界的設(shè)備，粗暴來(lái)說(shuō)，就是輸入人們指令到VR系統(tǒng)的設(shè)備。和鍵盤(pán)鼠標(biāo)不一樣，VR輸入設(shè)備強(qiáng)調(diào)沉浸感。所以，隨著VR頭顯的發(fā)展，VR輸入設(shè)備也迎來(lái)春天。它不僅種類(lèi)繁多形態(tài)新奇，也涵蓋奇思妙想的idea和黑科技。

事實(shí)上，除了傳統(tǒng)的手柄，比如Oculus Rift消費(fèi)者版支持的Xbox無(wú)線(xiàn)手柄，還有一些新興形態(tài)的輸入設(shè)備，比如萬(wàn)向跑步機(jī)Kat Walk、手套The Manus或者衣服Tesla Suit。下文就讓記者帶大家盤(pán)點(diǎn)VR輸入設(shè)備領(lǐng)域有代表性的產(chǎn)品。不過(guò)在此之前，我們先作一個(gè)簡(jiǎn)單的分類(lèi)。

雖說(shuō)分類(lèi)的方式有很多，比如根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)行分類(lèi)可以分為手套、手柄、雙手柄以及全身套裝等等；也可以根據(jù)沉浸感分類(lèi)，分為感官式沉浸、交互式沉浸兩種。在記者看來(lái)，根據(jù)其采用的技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)對(duì)人們理解產(chǎn)品更有幫助。

第一類(lèi)是傳統(tǒng)手柄

采用慣性傳感器、震動(dòng)馬達(dá)，這類(lèi)輸入設(shè)備一般是使用傳統(tǒng)的按鈕/搖桿/觸板進(jìn)行操作，并通過(guò)震動(dòng)感交互。業(yè)內(nèi)最為典型的是：

Oculus Rift消費(fèi)者版默認(rèn)的Xbox無(wú)線(xiàn)手柄

PlayStation VR搭配的PS4（同時(shí)還需要PlayStation Camera攝像頭輔助使用）

此外，還有其他廠(chǎng)商推出的VR手柄，比如國(guó)內(nèi)的Ximmerse團(tuán)隊(duì)。不過(guò)，上述兩款已經(jīng)很有代表性了，就不贅述。

第二類(lèi)是動(dòng)作感應(yīng)手柄

在開(kāi)始之前，需要說(shuō)一件事情。一般來(lái)說(shuō)，慣性傳感器由加速計(jì)（測(cè)加速度）、陀螺儀（測(cè)角速度）和地磁儀（測(cè)重力方向）組成。但是，目前的消費(fèi)級(jí)慣性傳感器難以追蹤到六個(gè)自由度，一般情況只能追蹤到三個(gè)自由度即X、Y、Z三軸的旋轉(zhuǎn)量，不能測(cè)量到這三軸的平移量。簡(jiǎn)單粗暴點(diǎn)說(shuō)，就是你拿著慣性傳感器打造的手柄在水平位置極其緩慢勻速移動(dòng)，手柄是難以感知的。

然而，人們需要在虛擬環(huán)境中捕捉六個(gè)自由度提供更好的輸入體驗(yàn)。由此，動(dòng)作感應(yīng)手柄一般會(huì)通過(guò)慣性傳感系統(tǒng)加上光學(xué)追蹤系統(tǒng)或者磁場(chǎng)感應(yīng)來(lái)提供六自由度的動(dòng)作跟蹤。

三星神秘的Rink

根據(jù)消息，三星將會(huì)在CES上展示其為Gear VR準(zhǔn)備的輸入設(shè)備Rink。目前我們對(duì)它了解甚少，只能通過(guò)三星放出來(lái)的視頻探究一二（看起來(lái)很精確的樣子……）。

通過(guò)視頻，我們看到Rink具備手勢(shì)識(shí)別以及位置跟蹤，而且不同的手指還可以觸發(fā)不同的交互方式。可以肯定的是，Rink采用了慣性傳感器，但想要獲得更加具體的技術(shù)原理可能需要等到CES展會(huì)。

行業(yè)標(biāo)桿Oculus Touch

基本上，Touch的技術(shù)框架是多模式傳感融合+手勢(shì)識(shí)別。即配置慣性傳感器以及Oculus的動(dòng)作追蹤系統(tǒng)Constellation做光學(xué)跟蹤，實(shí)現(xiàn)Touch的6自由度追蹤。值得一提的是，這里還需要一個(gè)追蹤攝像頭作為動(dòng)作捕捉。不過(guò)，根據(jù)最新消息，原本在第二季度發(fā)貨的Touch推遲到今年下半年。由此，更加具體和詳細(xì)的技術(shù)可能需要等到那時(shí)候才能了解。不過(guò)，這也值得等待，畢竟Oculus打造的是一個(gè)行業(yè)的標(biāo)桿。

HTC Vive的占面積追蹤系統(tǒng)

HTC Vive的手柄通過(guò)自身的追蹤系統(tǒng)Lighthouse實(shí)現(xiàn)動(dòng)作捕捉，其原理是利用房間中密度極大的非可見(jiàn)光，探測(cè)室內(nèi)佩戴VR設(shè)備的玩家的位置和動(dòng)作變化，并將其模擬在3D空間中。具體來(lái)說(shuō)，Lighthouse是一個(gè)基于15×15英尺的空間追蹤系統(tǒng)。兩個(gè)激光發(fā)射器會(huì)被安置在這個(gè)空間的對(duì)角，并不斷發(fā)射光線(xiàn)掃描整個(gè)空間。Vive頭盔和手柄上有超過(guò)70個(gè)光敏傳感器。激光掃過(guò)的同時(shí)，頭盔和手柄開(kāi)始像秒表一樣計(jì)數(shù)，看哪一個(gè)傳感器先接收到激光，然后利用傳感器位置和接收激光時(shí)間的關(guān)系，計(jì)算相對(duì)于激光發(fā)射器的準(zhǔn)確位置。只要激光束擊中的光敏傳感器足夠多，就能形成一個(gè) 3D 的模型。不過(guò)，這似乎都是開(kāi)發(fā)者版手柄的資料。

根據(jù)最新消息，消費(fèi)者版的HTC Vive手柄有很大的改進(jìn)。但具體的技術(shù)細(xì)節(jié)還無(wú)法得知，只能等到CES展會(huì)的時(shí)候。（看，頭盔中央有一個(gè)攝像頭。）

PS VR的老古董PS Move手柄

PS Move手柄于2010年9月15日推出，屬于PS 3時(shí)代產(chǎn)品。不過(guò)，吉田修平曾表示，索尼不會(huì)針對(duì)PS VR對(duì)其進(jìn)行升級(jí)。在采訪(fǎng)中，吉田修平說(shuō)：“我們覺(jué)得現(xiàn)在的（PS Move）就挺好……Move本來(lái)就是為了在VR游戲中使用而開(kāi)發(fā)的。但上市時(shí)，PS4和PS VR都還是商業(yè)機(jī)密，因此當(dāng)時(shí)并未全面介紹其本來(lái)就具備的特點(diǎn)。”Move手柄內(nèi)置慣性傳感器，利用攝像頭進(jìn)行跟蹤，并使用RGBLED發(fā)光源的燈泡作為主動(dòng)馬克點(diǎn)。

Razer Hydra與Sixense STEM

在說(shuō)正事之前，記者想要強(qiáng)調(diào)Razer Hydra的中文名——九頭靈蛇（這個(gè)名字很酷有木有）。這不是一款新品，和PS Move一樣，這是老古董。雖然VR并非Razer Hydra的初衷，但有不少人使用它作為VR交互設(shè)備，比如Linden Labs公司（運(yùn)營(yíng)知名游戲《第二人生》游戲）的CEO Philip Rosedale。在去年 的SEA-VR大會(huì)上，Rosedale通過(guò)Hydra向人們演示最新VR游戲《虛擬玩具室（virtual toy room）》（如上圖）。

Razer（雷蛇）在2011年4月份的時(shí)候發(fā)布Hydra（如上圖），售價(jià)139美元。事實(shí)上，Hydra是一個(gè)套裝，包括一個(gè)球形基站和一對(duì)有線(xiàn)手柄，而且左右手柄各提供了模擬搖桿、四按鍵以及扳機(jī)鍵等傳統(tǒng)控制。具體來(lái)說(shuō)，球形底座基站放出弱磁場(chǎng)，并利用此來(lái)感應(yīng)控制器的距離和方向。當(dāng)時(shí)，Razer夸下海口說(shuō)，Hydra可精確識(shí)別1mm的移動(dòng)距離和1度的旋轉(zhuǎn)角度。無(wú)獨(dú)有偶，采用這種的磁感應(yīng)跟蹤技術(shù)還有Sixense于2013年9月登陸眾籌的STEM控制器套裝。

如上圖所示，該套裝包括兩個(gè)手柄、三個(gè)佩戴式追蹤器和一個(gè)基站。那些佩戴式追蹤器可以佩戴在頭部/腰部/腳部，用作全身的動(dòng)作感應(yīng)，而基站最多支持5個(gè)跟蹤對(duì)象。更加重要的是，STEM為VR而來(lái)。最后一些八卦就是， 當(dāng)年Razer Hydra的技術(shù)正是來(lái)自Sixense公司。不過(guò)，驚艷世人的STEM跳票一年多，現(xiàn)在三大頭盔的交互設(shè)備都發(fā)布了，估計(jì)STEM的戲份不多了……

除了以上這些局部動(dòng)作追蹤，還有全身動(dòng)作捕捉的交互設(shè)備，詳情可以留意本文下集。

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