今天美國(guó)專利商標(biāo)局公布了一批谷歌專利申請(qǐng)，其中一份介紹了與VR控制器相關(guān)的新編程方法，超越了傳統(tǒng)的三自由度模型，同時(shí)帶來(lái)更具沉浸感的游戲體驗(yàn)。
相關(guān)專利：Google Patent | Tracking Of Location And Orientation Of A Virtual Controller In A Virtual Reality System
在一些VR系統(tǒng)中，用戶通過(guò)頭顯和3DoF運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)與虛擬環(huán)境中的虛擬對(duì)象交互。對(duì)于所述的VR系統(tǒng)，用戶可以使用運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)與虛擬對(duì)象交互。但是，只通過(guò)基于縱搖、橫搖和垂搖的三自由度追蹤（只是旋轉(zhuǎn)）來(lái)追蹤運(yùn)動(dòng)控制器可能無(wú)法產(chǎn)生真正的沉浸體驗(yàn)。
例如，用戶可以以各種方式傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)頭部，以不同的角度來(lái)查看VR環(huán)境。但由于VR控制器有限的三自由度追蹤，在頭顯視圖內(nèi)對(duì)虛擬控制器進(jìn)行追蹤蹤可能受到限制：無(wú)法追蹤物理控制器在空間中的絕對(duì)位置。
然而，VR手臂模型可以利用物理控制器的旋轉(zhuǎn)追蹤來(lái)創(chuàng)建虛擬控制器的位置和方向。谷歌在專利中指出，他們的發(fā)明技術(shù)可以在VR環(huán)境中模擬用戶以一定位置值和方向值握持控制器的情形。另外，虛擬控制器在VR環(huán)境中的位置可以對(duì)應(yīng)于用戶握住并移動(dòng)物理控制器的方式。谷歌的發(fā)明描述了追蹤物理控制器的優(yōu)化方式，包括定義肘關(guān)節(jié)（第一關(guān)節(jié)）和腕關(guān)節(jié)（第二關(guān)節(jié)）之間的區(qū)段。
谷歌的專利圖1描述了所述的示例性VR手臂模型。在這個(gè)實(shí)施例中，用戶正在佩戴頭顯。盡管圖例沒(méi)有顯示，但用戶在頭顯視圖中可以看到基于VR手臂模型的控制器位置。但是，用戶在頭顯視圖中不會(huì)看到VR手臂模型。在一些實(shí)施例中，VR手臂模型可以是骨架模型。
谷歌解釋說(shuō)：一種方法可以包括確定用戶頭顯的位置；根據(jù)頭顯位置定義關(guān)節(jié)的位置；定義從關(guān)節(jié)到關(guān)節(jié)之間的區(qū)段；基于區(qū)段末端的位置定義虛擬控制器在虛擬環(huán)境中的初始虛擬位置；根據(jù)區(qū)段和關(guān)節(jié)，并響應(yīng)于物理控制器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)定義虛擬控制器的虛擬位置和虛擬方向。
具體來(lái)說(shuō)，三自由度控制器只能追蹤旋轉(zhuǎn)，無(wú)法追蹤位置。但由于用戶在交互時(shí)需要握持控制器，而且頭部-頸部-手臂-手掌之間包含多個(gè)相對(duì)位置固定的關(guān)節(jié)，所以可以利用這一點(diǎn)來(lái)幫助確定控制器的位置。
谷歌指出，所述技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括渲染成本更低，更有效和/或更簡(jiǎn)單，因?yàn)槌丝刂破鞯男D(zhuǎn)信息外幾乎不需要其他數(shù)據(jù)。另外，所述技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)，并且具有足夠的保真度。另外，在一些實(shí)施方式中，不需要外部傳感器來(lái)追蹤物理控制器。
名為“Tracking Of Location And Orientation Of A Virtual Controller In A Virtual Reality System（虛擬控制器的位置與旋轉(zhuǎn)追蹤）”的專利申請(qǐng)最初于2017年9月提交。需要注意的是，這只是一份專利申請(qǐng)，僅代表谷歌朝這一方面進(jìn)行了探索，尚不確定他們是否會(huì)或?qū)⒂诤螘r(shí)商業(yè)化相關(guān)的發(fā)明技術(shù)，同時(shí)不確定實(shí)際的效果幾何。
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來(lái)源：映維網(wǎng)
