VR大法好 那么啥是虚拟现实输入交互？

雷锋网编者按：VR头显哪家强？目前可能是Oculus，Gear VR吧啦吧啦~那么，VR输入设备哪家强？…… 作为国内最早关注VR并走上创业之路的探路者（以及强烈英雄主义情怀和社会责任感的宅男人代表），VR输入设备Ximmerse的创始人贺杰化身技术大拿科普了下关于VR输入设备的那些事儿。

头戴式显示设备近两年很火，各大科技巨头都投身其中，生怕自己不做头显就会掉队，国内也有大量的企业、团队纷纷计划推出了自己的头戴显示设备。虚拟现实从科幻电影一下来到我们身边，一众宅男们开始欢欣雀跃：“以后在家想干嘛就干嘛！欧呵呵呵”，但是大家不知道，想干嘛就干嘛光有头显还是不够的。

头戴式显示器，就是显示器，专业叫输出设备，主要是解决看的问题。虚拟现实的本质，是对人类感官的再现，人有视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等等动物知觉，计算机通过头戴式显示设备、空间立体声播放设备、气味合成设备等等外部设备模拟输出感官信号，我们叫做输出，从而虚拟出非常真实的世界。但是这还不够，按马KS老先生的话，咱们人类有主观能动性，我们希望去操纵、控制这个世界，这样我们才有存在感啊！

对于咱们这些存在感普遍较弱的宅男来说，这也许是虚拟世界里找自尊的途径，可是郁闷的是，大厂商们都先扑着头显去了，做得差不多了才回头说：“哎呀，现在输入控制设备是短板”，（by Oculus，去年晚些时候）早干嘛去了！？做显示器就是高科技，咱们做键盘鼠标的就是low科技了？！卖鸡还看不起卖酱油了？！（此处哭）

OK，作为一群有着强烈英雄主义情怀和社会责任感的宅男人，我们Ximmerse站了出来：“来来来！我们做！”，在这一责任重担下，我们踏上了做硬件的苦逼征程。

为了做一套好的输入设备，我们系统地研究了核心的市场现状和需求：在二维屏幕交互中，几乎所有控制命令都可以抽象为按键动作。而对于虚拟现实输入设备来说，我们更注重的是自然交互，意思就是我们在现实世界里怎么跟外界交互，在虚拟世界里我们也希望按照同样的方式交互，沉浸感更高，效率高，学习成本低。但是在现实世界中，人与外界交互的方式是很复杂的，我们除了用手直接操作外，还会通过各种工具间接实现，比如我们会用手直接去抓取一个苹果，也会用刀去切苹果。为了实现这样的交互方式，市场上出现了一批很棒的产品，为了更明白的讲清楚这些产品，我们做了一个简单的归类。

一类是感官式沉浸：强调身体的沉浸感，主要靠采集肢体动作来进行虚拟现实交互。代表产品有Leap motion、Nimble sense、诺亦腾、Priovr、Control VR、Dexmo、Kinect、Omni。PS：诺亦腾和DEXMO是国人出品，但早已蜚声海外了。

Leap motion

Nimble sense

诺亦腾

PrioVR

Control VR

Dexmo

Kinect

第二类是交互式沉浸：强调功能性，主要靠动作跟踪和按键控制来进行交互。代表产品有Stem， Hydra，Wii，摇杆、方向盘、体感枪等。

Stem

Hydra

Wii

这两类设备各有利弊，感官式沉浸带来更强的沉浸感，带上头显后我们能低头看到自己的双手动作甚至全身动作，但如果在互动场景中，双手需要长期悬空操作，或需记忆较多手势命令，会影响用户体验。而交互式沉浸虽然能通过对设备空间位置的跟踪实现部分沉浸感，并通过按键命令实现较高效的控制，但是无法满足我们在虚拟世界中触摸拿捏等自然交互的愿望。

那一个好的虚拟现实输入设备应该具备哪些要素呢，我们列了以下10点：

1、 空间沉浸感，虚拟现实显示，给我们带来了更高维度的人机交互视觉体验，与之相配套的输入设备，也应该具备空间跟踪功能和沉浸感；

2、 稳定，任何输入设备，没有稳定性就只能是一个试验品，谁也不愿意使用一块不时失去响应的鼠标或者键盘；

3、 精确，人机交互时，控制点的抖动和漂移是最难以接受的，会给操作者带来极大的不确定性，影响操作效率和体验；

4、 低延时，丝般顺滑的操作感和完全无法感受到的延时，会给使用者带来完美的交互体验；

5、 便利性，输入设备如果需要复杂的穿戴和准备过程，是普通消费者无法接受的；

6、 舒适性，人机工程学在键盘鼠标年代已经发展很久了，如果使用者在操作时始终需要做无支撑的悬空操作，长期使用控制器造成肌肉劳损，也是不可能普及推广的；

7、 直觉控制，键盘、鼠标等传统手段，最大的优势在于，便于操作者建立直觉控制，我们可以键盘盲打，实现非常高的输入速度。如果新的输入方式无法实现，而戴着头显无法正常使用键盘，就会出现输入真空，直接影响到虚拟现实在多领域的应用；

8、 低价，不低价难以推广，也无法形成统一的操作习惯；。

9、 兼容普适性，普通人不希望为了不同的工作和娱乐需要，配备多种输入设备，希望一套设备能满足多种需求。

10、 操作反馈，操作反馈主要包括视觉、声觉和触觉，视觉和声觉反馈很重要，但是触觉反馈也一样重要，举两个例子，第一个例子，触屏手机刚刚出现的时候，屏幕键盘触碰是没有震动反馈的，但是近几年的手机都出现了这个功能，第二个例子，surface第一代键盘是没有按键行程的，敲击没有触觉反馈，成为了公众体验评价最糟糕的键盘。触觉在动物知觉里的重要性，不亚于视觉、听觉。

上面的这些输入问题，都是必须解决的，带着任何一个问题，虚拟现实都不可能取代传统的人机交互方式，实现革命性的变革。虚拟现实可能在比较长的一段时间里只能用于游戏、娱乐，或是特殊领域。

为了解决上述输入问题，我们夜以继日、日以继夜的研究，最后确定了一套结合光学和惯性动捕的方案，除了能够跟踪手势、实现触觉反馈，还能跟踪控制器动作，还有一系列有点牛叉的隐藏属性。

然后，我们就开始了漫漫长硬创之路……

来来来，最后我们再来围观一下这群有着强烈英雄主义情怀和社会责任感的宅男人们 （广告时间）：贺杰所在的广东虚拟现实科技有限公司（Xim industry Inc）是一家专注于计算机视觉、惯性跟踪及通用计算的公司，有一只十五人的核心研发团队，由多名顶尖海归博士带领，前期主要进行虚拟现实输入设备开发，可响应各类计算机和机器人视觉商用需求，主要产品品牌为Ximmerse，总部位于广州，有意者可发邮件至davy@ximmerse.com勾兑。