做了一个月的VR游戏主播,除了越来越沉迷于半条命:Alyx之外,我还在思考另一个问题:VR现在还差不多是什么样子。
作为一个中间的人,我会在直播中用虚拟影像来解释——我相信,如果未来一定要有虚拟世界,我们就应该和自己的数字身体替身深度绑定这种绑定不仅仅是外在的认知,现实世界和虚拟世界中的体验应该是共通的
玩家都知道VR游戏有着和传统游戏完全不同的体验在VR游戏中,你不必坐在电脑前摆弄鼠标和键盘真的可以把双手柄当枪用,瞄准敌人,扳食指扣扳机如今的VR游戏已经能够非常准确地识别手指运动——但你无法在VR世界里捡起一个掉落的弹夹
偶尔在油管附近转悠的时候,看到Lucas在做一个VR触控手套,重点是所有零件的成本他只花了60美元
目前来看,我不指望能接触到任何东西的VR外设会出现但这让我震惊目前在VR市场上,除了一个头显和两个手柄,没有什么新东西任何以平民价格拓展用户体验的尝试,我觉得都值得一试
用最便宜的方式触摸虚拟。
1987年,是任天堂红白机时代手套作为体感游戏的外设,早已承担了输入设备的功能
权力手套YouTube游戏历史学家
在现实中,要想在游戏中摸枪,不仅要让计算机识别出你的手在动,还要建模虚拟手与真手同步运动当虚拟手握枪的时候,你要回一个信号——这个信号作用在手上,也就是我们常说的力反馈
Meta曾经发布了触摸手套的视频,使用微流体技术和气动执行器,通过膨胀和收缩气泡来产生精确的压力出于这个原因,Meta表示,它仍在建造高速微流体处理器每个人都对扎克伯格的全在元宇宙感到满意
Meta开发了七年,HaptX开发了十年,我们不知道是谁抄袭的,但是对于某些东西,VR相关技术从问世到成熟需要很多年的沉淀。
如何以极低的成本实现力反馈让我兴奋我在翻阅教程的时候,发现LucidVR用了一种特殊的诡计方式如果Meta和HaptX要让你手上的每一寸皮肤都成为受力点,那么LucidVR手套只是把力反馈到你的指尖
简单来说,当你要抓住一个物体时,你的手指应该立即被拉,以防止进一步弯曲因为弯曲的幅度不同,就意味着握在手里的物体大小形状不同控制手指弯曲的方法是给指尖一个反作用力
所以手套的主体部分是一个主刹车,指尖周围伸出五根拉绳,随时停止。
在我知道了力反馈的原理之后,我还需要知道何时以及如何关闸。
什么时候很好理解,就是虚拟手接触虚拟世界中的一个物体的时候所以我们需要做一个媒介,让生物体的动作信号和计算机的电信号可以互相转换,互相理解这也是这副手套在我看来最巧妙的设计
旋转电位器与拉绳连接使用手指弯曲时,五根拉绳分别驱动五个电位器,拉绳的长度转换成电位器电阻的变化,传输到虚拟世界进行分析
在建模数据手套上,还有其他基于IMU或弯曲传感器的实现,例如所谓惯性传感器,就是测量物体三轴姿态角和加速度的装置一般包括三轴陀螺仪,加速度计和磁力计进行多传感器数据融合,重构每个手指的三自由度方向弯曲传感器更容易理解当手指弯曲时,会发生物理变形,从而改变传感器的电阻
两者在传输数据上显然都更准确,但为什么不呢答案只有一个:更贵
知道什么时候关门,怎么关门显然,拉带需要一个装置在它膨胀和收缩时抓住它我按照教程买了MG—90S,飞机模型中常见的舵机,10块钱也很便宜
看完教程,我很快就掌握了原理,对自己说,好像挺简单的不,首先,然后,最后
我马上在电商平台上下了所有零件的订单,都是一些生活中常用的工具只有一些现成的产品买不到,我是根据开源的组件参数用家用3D打印机解决的
当然,你也可以找万能的淘宝写手要图。
然后,这是一个月...同时,我深深明白棘手的另一层含义是还不完善。
当我戴上成品触觉手套,调整好阀门索引的位置,开始游戏《半条命:Alyx》的时候我在熟悉的17号城市,从背包里掏出手枪,对准街上散落的酒瓶砰!开枪的那一瞬间,我的大脑应该会有一种后坐力其实扣动扳机的那一瞬间只有我的食指被拉了一下——这种体验比在公园里玩气球更塑料
但是我应该成功了!我换了一个散落在街上的酒瓶,把它拿在手里,我大概能摸到它它是一个圆柱体
当我想更灵活地使用它们时,我发现了问题。
手指的局部跟踪是力反馈手套要解决的关键问题我在组装的时候发现,这副手套并没有设计成每个指关节都贴有传感器,手指的弯曲状态只能通过拉绳转换的阻力信号粗略建模,对每个指关节都不够准确
其次是识别范围的问题也是因为手套结构简单,我的手指只有上下移动时才能被识别,其他如左右展开,旋转等自由度无法实现但卢卡斯告诉我,他已经在解决这个问题了,下一个版本的手套将增加左右展开的自由度,通过在第一个指关节处增加一个电位计
准确与否会影响反馈的效果另一个因素是极限位置的调整手指不同的弯曲程度一一对应不同的极限位置,带动方向盘转向不同的角度,进而作用于拉伸绳
在我的理解中,之所以能做到这一点,是因为LucidVR系统预设了这种对应关系。
但每个人的手况不同,使用前需要对极限进行个性化校准太紧,手还没抓住物体就被拉了,太松了,所以弄个对象就像空手握拳
做这件事没有简单的方法戴上头显只能感觉到松紧程度,估计极限位置取下头显后,拧开舵机螺丝,调整方向盘,等等,直到物体恰好被夹在虚拟世界中
另外,长时间拉伸会导致拉绳和手套变形因为整个装置不是完全贴在手上,而是贴在手套上,所以手套的轻微移位也会带来力反馈的误差
优化不能停!可以改造,或者补脑。
手套实际使用前,有个小插曲。
我调试了很多次后,舵机还是不动我跑去找Discord求助,网友告诉我,不是开发板的舵机线有问题,而是电流太小,拿不动舵机我需要单独给舵机连接一个新的充电宝,而不是和开发板共用一个充电宝
LucidVR的Discord讨论组有14000个关注者有人对这副手套进行了改进,用更坚韧的塑料片代替了拉带,解决了拉带容易变形的问题
也有人直接把结构改了,做成外骨骼的形状,留出空间来增加更多的传感器许多开源项目不会涵盖所有方面相反,他们会留下很多空白,让技术爱好者自己去探索
卢卡斯在他的演示中描述了戴手套的虚拟现实体验,称之为极其令人兴奋在《半条命》里:Alyx,你可以捡起易拉罐,再扔出去,走到车前,打开车门上车,甚至在遇到危险的时候爬上墙逃跑但是,这更多的是带入其他感官体验的补脑最多你会经历对着一堵墙的阻力,不会有逆着重力向上爬的感觉
知道了这一点,当我第一次戴上这只手套,感受物体是大是小,是圆是方,哪怕只是指尖传来的生硬的触感,依然让我觉得新奇在此之前,我甚至无法想象拿着一个空玻璃瓶
几乎在做手套的同时,我做了自己的SlimeVR身体追踪器和手套一样,我做了五个传感器,分别绑在脚踝,大腿,腰部五个传感器先通过T—pose复位识别绝对位置,再通过相互识别相对位置,并将电信号分析成虚拟人的动作有了这副手套和头显,老二次元就可以在VRChat中快乐地跳舞了
几个月前,我在网上发布了自己的视频,随机收获了很多关注者当然,这还不是最让我兴奋的SlimeVR全身跟踪器的视频发布两个月后,最重要的组件BNO—080在淘宝上从90元涨到300元
当然,我收到的不全是赞美我3D打印了一个刚好能装下一个小风扇的模型,贴在头显上,解决了闷热的问题
但这次因为用的风扇太便宜,我的方案被调侃噪音太大——像个机场。