研究:被动式 VR 体验更容易被操纵

研究显示,在被动虚拟现实环境中,人们对运动的感知可以被彻底操纵,而不会让他们感到不适。

格拉斯哥大学的研究人员领导了这项研究,研究首次证明,人们在电动模拟器座椅上或在汽车驾驶中使用 VR 头显时,很容易被误导,以为自己正在比现实中更剧烈地运动或转弯。研究小组发现,小幅度的转弯可以让人感觉像 360 度旋转,一个物理方向的转弯可以在 VR 中显示为相反方向的转弯,而不会对用户的舒适度产生任何负面影响。

研究:被动式 VR 体验更容易被操纵

这项研究的建议或许有助于拓展VR的潜力,提供更具沉浸感的被动体验,让用户无需直接控制自己的动作。它或许能为电子游戏、主题公园游乐设施、驾驶和飞行模拟器带来新的发展。

该团队的研究旨在调查人们在使用 VR 头显时对感知运动和实际运动之间的差异的敏感度。

这项由三部分组成的研究考察了用户在与VR环境互动时对不同任务的反应。首先,他们坐在一把电动旋转椅上,玩了一款射击游戏。研究团队以不同的速度和角度(15度到90度之间)旋转椅子,同时显示虚拟转弯,从而稳步增加感知到的运动程度——这种感知操控技术被称为“旋转增益”。

他们发现,VR 中的旋转增益可以放大至现实中的四倍,例如,让 90 度的旋转看起来像 360 度,用户才会注意到真实与模拟之间的差异。他们还发现,VR 可以将旋转增益放大至 1700%,这意味着物理上仅 10 度的旋转在 VR 中感觉就像 170 度,且不会给用户带来任何不适。

在第二项研究中,团队重复了之前的设置,但引入了“反向运动”,即椅子的物理转动与虚拟转动不匹配。相反,VR 转动的方向是相反的。

在研究的这一部分,团队测试了参与者在玩游戏时以及只是坐着并试图注意自己的动作时,是否能够意识到自己的感知受到了欺骗。他们发现,专注于一项任务会显著降低志愿者注意到自身动作的可能性,甚至很少有参与者意识到自己正在做相反的动作。

在第三项研究中,参与者戴着 VR 头显,以乘客身份乘坐汽车在城市街道上行驶。他们再次被要求玩一款射击游戏,团队还增加了一项改变佩戴者感知的额外措施——“平移增益”,即虚拟头显中的运动速度比现实世界中的速度最高可达 7.5 倍。

团队发现,他们能够创造“无界”体验,用户对实际路线和速度的感知与虚拟世界中的运动感完全脱节。他们还注意到,当虚拟速度增加时,用户在现实世界中转弯时不太可能意识到自己的变化。

格拉斯哥大学计算机科学学院的 Graham Wilson 博士评论道:“这项研究表明,在被动场景中,我们可以高度操控人们对运动和速度的感知,且这种操控程度令人震惊,且不会造成任何不良影响。在模拟座椅和汽车中,人们很容易被误导,误以为自己移动得更快、更远,甚至方向相反,而实际上,他们的实际运动仍然相对平稳且受限。”

这可能有助于解决VR体验的主要制约因素之一,即空间不足。未来,价格相对低廉、但活动范围或移动方式有限的电动座椅,可以帮助家庭用户体验更具沉浸感的VR游戏和活动,其自由度远超以往任何人的想象。在主题公园等空间稍宽一些但移动VR模拟器仍然局限于轨道或导轨的地方,可以更自由地控制体验的刺激程度,而不会让人感到不适或过度意识到自己的感官被欺骗。在汽车或公共交通工具上,乘客可以参与VR体验,完全脱离周围的环境,让旅途更加愉悦。Wilson 继续说道。

论文合著者、ViAjeRo 研究项目负责人 Stephen Brewste 教授补充道:“这是一个令人兴奋的结果,表明被动 VR 体验比主动 VR 体验更容易被操控。此前的研究表明,人们对运动感知的改变更为敏感。论文提出了一系列建议,探讨如何利用我们的洞见在未来打造更精准的沉浸式体验。我们希望我们的工作能够帮助 VR 游戏、模拟器、体验等设计师推动这一仍在发展中的领域的进步。我们还将在现有研究的基础上开展进一步的研究,包括探索长时间接触此类感知操控的影响,以及添加滚动和俯仰等额外轴可能会如何影响人们对运动的感知。”

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