沉浸虛擬世界：三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)自然交互與傳感技術(shù)

1、沉浸虛擬世界：三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)，自然交互與傳感技術(shù)戴上一副眼鏡，銜接電腦或手機(jī)，你就能進(jìn)入一個(gè)全新的虛擬世界，這種類似科幻電影黑客帝國里的場景正在我們身邊發(fā)生，而讓這一切實(shí)現(xiàn)的技術(shù)就是最近火得不可的“虛擬現(xiàn)實(shí)”。虛擬現(xiàn)實(shí)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真用法戶沉醉到該環(huán)境中。三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)聽覺信息是人類僅次于視覺信息的其次傳感通道，是增加人在虛擬現(xiàn)實(shí)中的浸沒感和交互性的重要途徑。它作為多通道感知虛擬環(huán)境中的一個(gè)重要組成部分，一方面負(fù)責(zé)用戶與虛擬環(huán)境的語音輸入，另一方面生成虛擬世界中的三

2、維虛擬聲音。據(jù)羿戓設(shè)計(jì)所了解，聲音定位技術(shù)是三維虛擬聲音系統(tǒng)的核心，主要體現(xiàn)出三個(gè)特點(diǎn)：1、全向三維定位特性，可以在三維虛擬的空間中把實(shí)際的聲音信號定位到特定的一個(gè)虛擬專用源，用法戶精確推斷聲音的精確位置。在現(xiàn)實(shí)生活中，我們都是先聽到聲音采納眼睛去看這個(gè)地方，但是三維聲音系統(tǒng)可以用法戶由眼睛凝視的方向和位置來監(jiān)測識別各種信息源，這對于有視覺干擾的虛擬環(huán)境中，是尤為重要的一點(diǎn)。2、三維實(shí)時(shí)跟蹤特性，可以在三維虛擬空間中實(shí)時(shí)跟蹤虛擬聲音位置變幻而變幻的能力。當(dāng)用戶頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，在虛擬場景中，虛擬聲源的位置沒有任何變幻，但是它對于用戶頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的位置發(fā)生了變幻，那么，用戶聽覺感觸方面來說也是不一樣的，三維

3、虛擬聲音系統(tǒng)具備這樣實(shí)時(shí)變幻的能力，可以解決看到的和聽到的聲音相沖突的問題，讓視覺越發(fā)具有沉醉氛圍。3、沉醉感與交互感，使得在加入三維虛擬聲音后能用法戶產(chǎn)生身臨其境的感覺，有助于增加臨場效果且可以隨用戶的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的臨場反應(yīng)和實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。自然交互與傳感技術(shù)把語音和虛擬現(xiàn)實(shí)交互在一起，就可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)自然的交互。對vr興趣者來說，位置跟蹤和手勢跟蹤意味著具備在虛擬世界中提供沉醉式的臨場感和徒手轉(zhuǎn)變虛擬世界的能力。我們可以通過各種類型的把現(xiàn)實(shí)中的人與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)建的虛擬環(huán)境銜接起來，讓你的視覺、聽覺等各種感知抵達(dá)了一個(gè)我們從未到過的奇特世界。1、眼球追蹤實(shí)現(xiàn)交互，大多數(shù)人認(rèn)為眼球追蹤技術(shù)是解決虛擬

4、現(xiàn)實(shí)頭顯設(shè)備眩暈病問題的突破之處，被稱之為為“vr的心臟”。 因?yàn)檠矍蜃粉櫦夹g(shù)可以獲知人眼的真切凝視點(diǎn)，從而得到虛擬物體上視點(diǎn)位置的景深。因此它對于人眼位置的檢測，能夠?yàn)楫?dāng)前所處視角提供最佳的3d效果，使vr頭顯展現(xiàn)出的圖像更自然，延遲更小。2、動(dòng)作捕獲實(shí)現(xiàn)交互，可以讓用戶獲得徹低的沉醉感，真正“進(jìn)入”虛擬世界。目前市面上針對vr的動(dòng)捕系統(tǒng)還不是無數(shù)?，F(xiàn)有的一些也只能在特定的場景中用法，并且還要花費(fèi)比較長的校準(zhǔn)和穿戴時(shí)光才干用法。但全身動(dòng)捕在無數(shù)場合并不是必需的，而它交互設(shè)計(jì)的一大痛點(diǎn)是沒有反饋，因此用戶很難感覺到自己的操作是否有效。3、肌電模擬實(shí)現(xiàn)交互，由于神經(jīng)通道是一個(gè)精巧而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，從

5、外部皮膚刺激是不太可能的，所以利用肌肉電刺激來模擬真切感覺需要還有一定的難度。目前的生物技術(shù)水平無法利 用肌肉電刺激來高度模擬實(shí)際感覺。用肌電模擬實(shí)現(xiàn)交互。通過震驚馬達(dá)，產(chǎn)生震驚感，這個(gè)在普通的嬉戲手柄中可以體驗(yàn)到，以及肌肉電刺激系統(tǒng)，通過刺激肌肉收縮運(yùn)動(dòng)。兩者的結(jié)合能夠給人們帶來一種錯(cuò)覺，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候產(chǎn)生類似真正場景帶來的“沖擊感”。4、觸覺反饋實(shí)現(xiàn)交互，主要是按鈕和震驚反饋，大多通過虛擬現(xiàn)實(shí)手柄實(shí)現(xiàn)，這樣高度特化簡化的交互設(shè)備的優(yōu)勢明顯是能夠十分自如地在諸如嬉戲等應(yīng)用中用法，但是它無法適應(yīng)越發(fā)廣泛的應(yīng)用場景。5、語音實(shí)現(xiàn)交互，用戶在體驗(yàn)時(shí)主要是環(huán)顧四面，不斷發(fā)覺和探究。圖形指示可能會對沉醉

6、感產(chǎn)生影響，這時(shí)假如用戶和vr世界舉行語音交互，會越發(fā)自然，而且它是無處不在無時(shí)不有的，用戶不需要移動(dòng)頭部和尋覓它們，在任何方位任何角落都能和他們溝通。6、方向追蹤實(shí)現(xiàn)交互，可用來控制用戶在vr中的前進(jìn)方向，但無數(shù)時(shí)候都會受空間的限制，追蹤調(diào)節(jié)方向也可能會有轉(zhuǎn)不過去的狀況。交互設(shè)計(jì)師給出了解決計(jì)劃，按下鼠標(biāo)右鍵則可以讓方向回到原始的正視方向或者叫做重置當(dāng)前注視的方向，或者可以通過搖桿調(diào)節(jié)方向，或按下按鈕回到初始位置。但是這也有可能會用法很累，減弱了舒服性。7、真切場地實(shí)現(xiàn)交互，把虛擬世界構(gòu)建在物理世界之上，讓用法者能夠感覺到周圍的物體并用法真切的道具，比如手提燈、劍、槍等，中國媒體稱之為“地表

7、最強(qiáng)消遣設(shè)施”。這種的缺點(diǎn)是規(guī)模及投入較大，且只能適用于特定的虛擬場景，在場景應(yīng)用的廣泛性上受限。8、手勢跟蹤實(shí)現(xiàn)交互，有兩種方式，一種是光學(xué)跟蹤，其次種是數(shù)據(jù)手套。光學(xué)跟蹤的優(yōu)勢在于用法門檻低，場景靈便，用戶不需要在手上穿脫設(shè)備，并且將來在一體化移動(dòng)vr頭顯上挺直集成光學(xué)手部跟蹤用作移動(dòng)場景的交互方式是一件很可行的事情。但因?yàn)橐晥鍪芫窒?，需要用戶付出腦力和體力才干實(shí)現(xiàn)的交互是不會勝利的，用法手勢跟蹤會比較累而且不直觀，沒有反饋。數(shù)據(jù)手套的優(yōu)勢在于沒有視場限制，而且徹低可以在設(shè)備上集成反饋機(jī)制。但是用戶需要穿脫設(shè)備，而且作為一個(gè)外設(shè)其用法場景還是受局限。9、傳感器實(shí)現(xiàn)交互，能夠協(xié)助人們與多維的vr信息環(huán)境舉行自然地交互。比如，人們進(jìn)入虛擬世界是想在虛擬世界中處處走走看看，但目前這些大多數(shù)是設(shè)備上的各種傳感器產(chǎn)生的，比如智能感應(yīng)環(huán)、光敏傳感器、視覺傳感器等，能夠通過脈沖電流讓皮膚產(chǎn)生相應(yīng)的感覺，或是把嬉戲中觸覺、嗅覺等各種感知傳送到大