2023-02-03

关于如何解决vr中头部移动控制方案

在最近的论文与实际运用的考察中,我发现关于fps类似第一人称游戏,能将头部追踪映射到游戏世界,如摄像机视角、目标定位和化身移动方向。

而如何结合搭配这三种方案是主要考虑的问题,这里论文主要通过研究第一人称PC游戏《团队要塞2》中,玩家的表现和体验如何受到HMD控制方案的影响剖析出如下几个相关问题:

1. 哪种控制方案提供了最多的控制(以玩家的表现来衡量)? 

2.哪种方案能给玩家最好的体验(在自我报告的沉浸感和控制的直观性方面)? 

3. 一个控制方案的有效性是否取决于任务环境?

而第二个问题是游戏开发者最多考虑的,论文给出了相关具体实验,也就是对比于平时我们使用头部追踪控制摄像机视角,而辅助输入设备(鼠标,遥杆)控制目标和运动方向更具沉浸感的设计方案即利用头部追踪控制方向移动。

 在这个实验中标准的游戏系统中,我们添加了一个Oculus Rift开发套件1[9]--一个为VR游戏设计的HMD,可以追踪头部在x、y和z轴上的旋转。为做对照确定了3个方案纳入实验中。这3种方案如下。

方案一: 耦合控制方案。HMD和/或鼠标输入同时控制摄像机视角和化身的移动方向。瞄准网状物固定在屏幕中间。因此,HMD是一个额外的输入渠道,也是鼠标输入的替代品。 

方案二:解耦控制方案。鼠标控制移动的方向,但HMD接管了对摄像机视角的控制。瞄准镜被固定在摄像机视图的中心。玩家可以自由地环顾四周,而不影响移动方向。 

方案三:头部导向的控制方案。HMD控制移动方向和摄像机视角,而鼠标控制目标定位。玩家可以不受移动方向的影响而移动视网膜,但如果玩家将视网膜拖到屏幕的边缘,摄像机视图就会向内倾斜。

方案四:非VR控制方案。这种方案是大多数第一人称PC游戏中使用的标准的 "mouselook "控制方案,在这种方案中,鼠标被用来控制摄像机视角、瞄准和化身方向。参与者使用显示器而不是Oculus Rift作为他们的显示器。 


三种方案

实验设计方面通过设计两个自变量是控制方案(4个级别-3个VR和1个非VR控制方案)和任务(3个级别-瞄准、跳跃和旅行任务)两个因变量(时间和错误次数)测试了跳跃和旅行任务的表现,而瞄准任务的因变量是 "杀死 "的目标数量。

而实验结果表明非VR方案在所有任务中的表现都是最高的。在VR控制方案中,耦合方案在跳跃和旅行任务中的表现最好,头部控制方案在瞄准任务中的表现最好。然而,对于 "杀戮 "的测量,没有明显的配对比较


在研究中,只有耦合的方案在性能上接近于非VR方案。耦合方案获得高分的原因可能是其简单性和与非VR方案的相似性。耦合方案和非VR方案都是通过单一的输入设备(HMD或鼠标)来控制运动方向、摄像机视角和目标定位。 相比之下,其他方案通过将鼠标和HMD映射到不同的功能来增加复杂性。 我们确实发现,性能结果是取决于任务的(这一发现与其他VR研究[1, 5]一致)。各个控制方案在行进和跳跃任务中的表现相对一致(其中耦合控制方案最有效),但瞄准任务的结果并不遵循同样的模式。相反,所有的VR方案在瞄准任务中的表现都很相似。在瞄准任务中对参与者的观察表明,11名参与者中的8名以同样的方式使用HMD和鼠标来完成所有的VR控制方案:首先 "看着 "目标,然后用鼠标进行微调。 有趣的是,即使VR方案降低了性能,玩家还是喜欢它们而不是非VR方案--这表明玩家喜欢提供沉浸感的控制方案而不是提供控制的方案。

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