汉堡大学博士利用“眨眼”特性在VR环境实现重定向行走

　　2018年06月20日，在新兴的虚拟现实技术世界中，向用户提供逼真的无限空间感知和虚拟环境中的自然行走功能仍然是一项挑战。计算机科学家团队则希望通过利用自然的人类现象来解决这个问题：眨眼。

　　在正常情况下，由于眨眼和扫视(在两点或两个对象之间的眼睛快速移动)，所有人类在10%的时间里都是处于“失明”状态。扫视是所谓“变化盲视”的常见原因和自然原因，这表明人类无法注意到视觉场景的变化。为了利用眨眼和变化忙视，研究团队设计了一种可以有效地在虚拟环境中重定向用户行走的新颖计算系统，所有这一切都可以通过无法感知的相机运动来实现重定向。

　　汉堡大学的博士后与第一论文作者艾克·朗贝恩(Eike Langbehn)表示：“原有的重定向行走方法是在用户行走时不断应用旋转。但无法注意到的旋转量非常有限…当我们得知人类由于眨眼而维持一定时间的失明状态时，我们就开始想‘为什么我们不在眨眼时实施重定向呢?’”

　　人眼每分钟会眨眼10次至20次左右，大约每4秒至19秒就发生一次。利用这个机会窗口，研究人员设计了一种方法来同步计算机图形渲染系统和这个视觉过程，并在虚拟场景中引入有用的运动变化来增强用户的整体VR体验。

　　研究人员的实验表明，在眨眼期间，用户是不会注意到2度至5度的camera旋转和4厘米至9厘米的用户视图平移。他们通过VR头显中的眼动追踪仪来测试用户的眨眼。在一项确认性研究中，研究小组验证了被试无法可靠地感知到视角被操纵。这种测试依赖于无意识的自然眨眼，但研究人员指出，眨眼过程中的重定向可以是有意识地进行。由于用户可以毫不费力地有意识地多次眨眼，因此眨眼可以用作有意识的触发器。

　　这支团队将于8月12日至16日在加拿大温哥华举行的SIGGRAPH 2018大会上展示他们的研究。

　　朗贝恩说道：“重定向行走是一项巨大的挑战，因为当前的技术仍然需要大量的空间来实现无限制的VR行走。我们的研究或许有助于减少所需的空间，因为我们发现，在眨眼期间可以支持无法注意到的5度旋转。这意味着我们可以将重定向行走的性能提高约50%。”

　　值得一提的是，映维网在3月底就已经报道了英伟达一项关于眼球扫视的重定向行走技术。

　　这支研究团队的结果可以结合其他的VR研究，如新颖的转向算法，优化的路径预测，以及扫视期间的旋转等等。展望未来，这种技术有朝一日可以帮助VR用户真正行走在无线的VR空间之中。