Американские исследователи разработали метод, позволяющий менять направление ходьбы пользователя устройства виртуальной реальности незаметно для него самого.
Они предложили отслеживать резкие непроизвольные движения глаз (саккады) и в этот момент немного поворачивать изображение, заставляя человека двигаться в нужном направлении в реальном мире. Этот метод позволяет пользователям перемещаться по большому виртуальному миру, находясь в гораздо меньшем по размеру помещении, рассказывают авторы работы, которая представлена на конференции SIGGRAPH 2018.
Одна из основных проблем виртуальной реальности заключается в несоответствии размеров виртуального и реального миров. Пользователь может загрузить игру с большой игровой картой, но он не может перемещаться по ней, не врезаясь в стены или препятствия в помещении. Сегодня эта проблема в основном решается тем, что пользователю не приходится ходить самому — для этого он использует кнопки на контроллере.
Для более естественного процесса ходьбы в виртуальной реальности предлагаются разные подходы. Например, для этого можно использовать специальный стенд и кроссовки с роликами, имитирующими ходьбу, или шар, ходя по которому также можно получить ощущение от ходьбы в виртуальном мире. Кроме того, некоторые исследователи предлагают применять программные методы, например, динамически искривлять изображение виртуального мира и тем самым подстраивать его под реальное помещение, не используя дополнительные устройства.
Группа исследователей из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук, NVIDIA и Adobe под руководством Ари Кауфман (Arie Kaufman) разработали новый метод, который также позволяет перенаправлять пользователя с помощью изменений в изображении на экране VR-шлема, но без искажений. В основе этого метода лежат саккады — постоянные, быстрые и непроизвольные движения глаз. Несмотря на то, что глаза в момент саккады довольно сильно двигаются, саккадическое подавление не дает воспринимаемому изображению меняться.
Исследователи решили использовать эту особенность зрения и предложили в момент временной «слепоты», вызванной саккадическим подавлением, немного поворачивать изображение на экране шлема виртуальной реальности. Благодаря такому изменению человек рефлекторно немного меняет направление ходьбы, но не замечает искажений изображения.
Во время каждой саккады изображение можно повернуть на небольшой угол, но за продолжительное время, за которое пользователь дойдет до препятствия или объекта, можно добиться заметного изменения направления. За счет этого человек может полноценно ходить по большому виртуальному миру, находясь в гораздо меньшем помещении. Кроме того, исследователи предложили метод, позволяющий увеличить скорость перенаправления человека. Для этого система создает в периферийном поле зрения небольшие визуальные стимулы, которые провоцируют саккады, направленные в сторону стимула.
Исследователи реализовали систему на базе шлема виртуальной реальности HTC Vive с модулем отслеживания движений глаз. На видео авторы показали, как система может не только направлять человека в пустом помещении, но и защищать его от препятствий, причем, как статических, так и динамических.
Автор: Григорий Копиев