Um usuário usa a configuração experimental dos pesquisadores - um Vive HMD aumentado com rastreamento de olhar SMI. Sobrepostos estão a vista superior dos movimentos registrados do caminho físico em uma sala real de 3,5 m × 3,5 m e o caminho virtual em um espaço sintético muito maior de 6,4 m × 6,4 m. A equipe demonstra que sacadas podem aumentar significativamente os ganhos de rotação durante o redirecionamento sem introduzir distorções visuais ou enjoo do simulador. Seu novo método pode ser aplicado a grandes, espaços virtuais abertos e pequenos ambientes físicos para RV em escala de sala. Crédito:Qi Sun
No cenário em constante evolução da tecnologia de realidade virtual (VR), uma série de obstáculos permanece. Mas uma equipe de cientistas da computação enfrentou um dos maiores desafios da RV que vai melhorar muito a experiência do usuário - permitindo uma experiência virtual imersiva ao mesmo tempo que está fisicamente limitado ao seu real, espaço do mundo real. A equipe de pesquisa apresentará seu trabalho no SIGGRAPH 2018.
Cientistas da computação da Stony Brook University, A NVIDIA e a Adobe colaboraram em uma estrutura computacional que dá aos usuários de RV a percepção de uma caminhada infinita no mundo virtual - embora limitada a um pequeno espaço físico. A estrutura também permite essa experiência de caminhada livre para os usuários sem causar tontura, tremores, ou desconforto normalmente associado ao movimento físico em RV. E, os usuários evitam esbarrar em objetos no espaço físico enquanto estão no mundo VR.
Para fazer isso, os pesquisadores se concentraram em manipular a direção de caminhada de um usuário trabalhando com um fenômeno natural básico do olho humano, chamado saccade. Sacadas são movimentos oculares rápidos que ocorrem quando olhamos para um ponto diferente em nosso campo de visão, como ao escanear uma sala ou ver uma pintura. Sacadas ocorrem sem nosso controle e geralmente várias vezes por segundo. Durante esse tempo, nossos cérebros ignoram amplamente a entrada visual em um fenômeno conhecido como "supressão sacádica" - deixando-nos completamente alheios à nossa cegueira temporária, e o movimento que nossos olhos executaram.
"Em VR, podemos exibir vastos universos; Contudo, os espaços físicos em nossas casas e escritórios são muito menores, "diz o autor principal do trabalho, Qi Sun, um Ph.D. estudante da Stony Brook University e ex-estagiário de pesquisa da Adobe Research e NVIDIA. "É da natureza do olho humano escanear uma cena movendo-se rapidamente entre os pontos de fixação. Percebemos que, se girarmos a câmera virtual apenas ligeiramente durante as sacadas, podemos redirecionar a direção de caminhada de um usuário para simular um espaço de caminhada maior. "
Usando um fone de ouvido de RV de rastreamento de cabeça e olhos, o novo método dos pesquisadores detecta a supressão sacádica e redireciona os usuários durante a cegueira temporária resultante. Quando mais redirecionamento é necessário, os pesquisadores tentam encorajar sacadas usando uma versão sob medida da direção sutil do olhar - um método que pode encorajar dinamicamente as sacadas, criando pontos de contraste em nossa periferia visual.
A equipe que escreveu a pesquisa, intitulado "Rumo à Realidade Virtual Caminhada Infinita:Redirecionamento Dinâmico de Sacada, "apresentará seu trabalho no SIGGRAPH 2018, realizada de 12 a 16 de agosto em Vancouver, Columbia Britânica. A conferência e exposição anual mostra os principais profissionais do mundo, acadêmicos, e mentes criativas na vanguarda da computação gráfica e técnicas interativas.
A data, os métodos existentes que tratam da caminhada infinita em VR têm recursos de redirecionamento limitados ou causam distorções indesejáveis na cena; eles também foram incapazes de evitar obstáculos no mundo físico, como mesas e cadeiras. O novo método da equipe redireciona dinamicamente o usuário para longe desses objetos. O método funciona rápido, portanto, também é capaz de evitar objetos em movimento, como outras pessoas na mesma sala.
Os pesquisadores realizaram estudos de usuários e simulações para validar seu novo sistema computacional, incluindo fazer com que os participantes realizem tarefas de busca e recuperação semelhantes a jogos. Geral, a rotação da câmera virtual era imperceptível para os usuários durante episódios de supressão sacádica; eles não sabiam que estavam sendo redirecionados automaticamente por meio da manipulação da câmera. Adicionalmente, em testar o método da equipe para o planejamento de caminho dinâmico em tempo real, os usuários conseguiam andar sem bater nas paredes e nos móveis, ou objetos em movimento como outros usuários de RV.
"Atualmente em RV, ainda é difícil oferecer uma experiência de caminhada completamente natural para usuários de RV, "diz Sun." Essa é a principal motivação por trás de nosso trabalho - eliminar essa restrição e permitir experiências totalmente imersivas em grandes mundos virtuais. "
Embora principalmente aplicável a jogos de RV, o novo sistema pode ser potencialmente aplicado a outras indústrias, incluindo projeto arquitetônico, Educação, e produção de filmes.
