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中国电子报|手套离我们还有多远？，苹果专利已到位，VR( 二 )


三种手部VR交互方式各有技术瓶颈
以手部交互为中心的VR设计存在巨大的可能性 ， 手部交互也在VR世界中扮演着重要角色 。 但据目前已有的消息 ， 我们的双手在VR世界里能做的事情还比较有限 。
谷逍驰向采访人员分析了目前通过VR手柄实现交互的难点 。 他指出 ， 手柄路径试图将手指追踪添加到硬件中 ， 但硬件尺寸和所选的追踪方式使其追踪精度和力反馈能力受到限制 。
以Valve公司生产的Knuckles(Index控制器)为例 ， 他具体分析了VR手柄面临的难题 。 尽管该产品是目前最完善的操控手柄 ， 它的手指跟踪仍受限制 ， 只有不到30度的连续弯曲检测 ， 对于超过30度的手指弯曲幅度只能检测为张开或握紧 ， 并且只有有限的5个自由度 ， 不能将大拇指的旋转自由度和四根手指的展开自由度输入到VR中 。
VR数据手套是另一种精确手部追踪的技术路径 。 谷逍驰告诉采访人员 ， 大多数VR手套使用基于弯曲传感器或惯性测量单元（IMU）的解决方案 ， 并根据使用的传感器数量追踪5～10自由度的手部运动 ， 以捕捉连续的手指弯曲 。 然而 ， 弯曲传感器根据其物理形变来改变电阻会使其使用寿命受限 ， 基于IMU的解决方案虽然没有损耗 ， 但其可靠性易受金属、磁体和周围磁场的影响 ， 基于惯性的性质会导致"数据漂移" ， 需频繁地重新校准 。
张道宁也表示 ， 目前VR手套很难实现标准化生产 ， 人手的大小不一导致VR手套不能被制作成通用工具 ， VR手套上装载的大量电子元器件也会降低其延展性 ， 使其不如普通手套那样亲肤和舒适 。
针对如何完善VR数据手套的反馈系统、捕获连续手指运动 ， 谷逍驰的公司给出了相应的解决方案 ， 将力反馈添加到了便携式手套中 。 他指出 ， 外骨骼设计是VR人机交互革命的良好起点 。 机械外骨骼随用户手指一起运动 ， 可将其运动传至内置角度传感器 ， 并在每个指尖产生力反馈 。 "它可以捕获11自由度的手部运动 ， 重建真实的手部模型 。 力反馈功能能在物理上组织用户的手穿透虚拟物体 ， 让用户感受其形状、大小和刚度 。 "谷逍驰说 。 但同时 ， 他也表示 ， 费劲穿戴VR数据手套会阻碍其易用性 ， 真正能平衡各方面问题且易于使用的解决方案尚待挖掘 。
针对裸手交互 ， 何安莉告诉采访人员 ， 纯视觉的手势识别是没有触摸感的 ， 操作虚拟物体缺乏触摸真实物体的力反馈 。
在张道宁看来 ， 裸手交互最明显的劣势是没有真正适合或需要这种交互方式的场景 。 他指出 ， 裸手交互无法适应复杂的场景 ， 但在相对简单的场景中 ， 人们更偏向于使用手柄这类准确性和可靠性更高的设备 。
谷逍驰指出了LeapMotion裸手交互引擎的弊端 。 他表示 ， 该引擎没有提供任何反馈方案 ， 跟踪的可靠性也很成问题 。 对此 ， 何安莉以自己公司的技术为例 ， 表示除了基于三维骨骼的手势和肢体识别 ， SLAM的位置跟踪和识别也可以成为VR领域重要的突破方向 。
何安莉还指出了目前阻碍所有电子产品发展的科技瓶颈—电池的蓄电能力和重量 。 "电池的蓄电能力和重量不仅阻碍了AR和VR的技术发展 ， 也阻碍了所有电子产品的发展 。 期待材料科学的发展能让眼镜和头显越来越轻 ， 蓄电时间越来越长 。 "何安莉说 。
手部VR交互有望拓展更多应用场景
现阶段 ， 手部交互是VR世界中非常重要的一种交互方式 。 随着5G和人工智能等技术的发展 ， 在未来的VR世界 ， 手部交互有望拓展更多应用场景 。
何安莉表示 ， 人最自然的交互方式是语言和手 ， 手势自然交互是科技进步的必然趋势 ， 也是人类的理想 。 "最近几十年来 ， 人类的生活主要在和电子数字世界交互 。 从最早的电脑 ， 到智能手机 ， 到AR和VR技术 ， 再到机器人和智能汽车 ， 数字世界也从一维发展到二维 ， 再到立体的三维 。 同样 ， 人类的交互方式也由单行输入变为视窗鼠标 ， 再发展为空中手势 。 这是人类的理想 ， 也是科技发展的趋势 。 "何安莉说 。 基于此 ， 她认为 ， 除了AR和VR领域 ， 手势识别还可用于疲劳监控和智能生产监控等领域 。


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