沉浸式虛擬現實體驗指南
簡介
近年來，虛擬現實 (VR) 技術取得顯著發展，沉浸式環境成為現實，在該環境中，使用者能夠感受到更加逼真的真實感，在創造的環境中有一種“真的置身此地”的感覺。CPU 效能、GPU 效能、VR 頭盔的視覺保真度和支援 VR 的軟體均取得長足發展。
很明顯，遊戲是 VR 技術的最大受益行業，並且已經開始充分利用該技術。其他軟體類別也可以從 VR 的沉浸式功能中受益，包括教育、培訓和治療應用。
然而，與許多新技術一樣，外表看起來酷炫十足的 VR 易於實施，但同樣存在致命缺陷，會讓您脫離沉浸式體驗，或者最終，您會感到困惑，好奇為什麼有人要如此麻煩地開發該軟體。人們最初看到該技術時會由衷地發出讚歎“哇哦！”，但很快就會質疑“有什麼意義？”，這正是開發人員面臨的風險。
幸運的是，該風險可以規避。我們對 VR 開展了深入研究，並且關於生理機能以及終端使用者對多類 VR 軟體的反應的一系列研究表明，可遵循一組明確的指南，以成功建立充分利用該技術的 VR 體驗。
此外，英特爾完成了擴充套件 VR 研究的重要工作。在該工作中，研究人員觀察了終端使用者對多種 VR 活動的最初和後續體驗，然後開展詳細彙報會議及問卷調查，以瞭解哪些特定因素能使VR體驗令人沉於享受。一個關鍵的調查結果是，享受和沉浸度之間存在高度統計相關性。研究還表明，遊戲和環境的多個方面與沉浸密切相關，因此，它們是加深該感覺的關鍵。
我們從已有研究與新研究的綜合調查結果中總結出了這些指南，以創造沉浸式 VR 體驗。這些指南互為基礎，只有完成每一級別才能進入下一級別。指南自然地分成三類：
本白皮書描述了所有這三個類別中的指南，以使 VR 軟體產品符合現有技術提供的沉浸感潛力。本白皮書還參考了其他可用的詳細技術指南。
注意：本白皮書的目標讀者是需求各異的廣泛 VR 軟體開發人員和硬體製造商。您可以跳過與您的生態系統無關的部分。
身體基礎
身體基礎指南是在 VR 體驗中建立任何沉浸感的基本要求。要使玩家足夠信任系統以體驗沉浸感，玩家必須感到安全、舒適，且不受外界干擾因素的影響。Oculus*、Microsoft* 和 HTC* 等硬體提供商制定的許多技術指南均屬於此類別。
安全性
人身安全
確保整個系統可支援使用者在體驗虛擬世界的時候能夠在現實世界中安全移動。負責任的開發人員應該：
- 在開始任何 VR 體驗之前，告知使用者潛在風險。
- 在使用者戴上頭盔之前，提供有關係統（支援運動邊界）對身體要求的明確指導。
- 在虛擬視角中，在使用者快要撞到邊界1之前，提供“邊界”反饋。反饋可以是視覺反饋、聲音反饋、觸覺反饋或任意組合。
- 提供校準步驟，以準確定義可達邊界，確保為不同體型的玩家定義合理準確的邊界。
社交安全
確保使用者瞭解他們在虛擬世界裡的行為所產生的社會影響，並確保使用者不會進入有損人格或危險的社交情境。負責任的開發人員應該：
- 在進入線上社會環境之前，徵得使用者的同意。如果社交環境中既有畫面，又有聲音，確保使用者在進入之前知道兩種模式都將啟用。
- 讓使用者控制其線上頭像的外觀和身份。例如，不要假設使用者希望其 Steam
帳戶名是其在社會虛擬世界中的網名；在進入社會情境之前，允許他們確認（或更改）自己的網名。 - 切勿縱容線上社會環境下使用者之間的有損人格或危險的人際交流。
- 為使用者提供方法，以鼓勵良好的社交禮儀。例如，有時候，以可見的方式標記表現糟糕的人員足以在開始時避免不良行為。
舒適性
人體工程學
戴上頭盔或握住手柄後，當用戶開始感覺不適時，他們不再體驗到沉浸感。負責任的開發人員應制造可調節的硬體，以適應不同體型的玩家。例如：
- 合適的頭盔表示，頭盔不會重重壓在鼻樑或顴骨上，否則時間一長，便會引起疼痛。 一副好手柄應適合不同手掌大小。
- 例如，手柄應該適合第 5 百分位的女性（寬度 = 7.34 cm 或 2.89 in）的手，這樣一來，當第 95 百分位的男性（寬度 =
9.76 cm 或 3.84 in）使用時，便不會意外按錯按鈕。 - 通過參考軍方2發表的人體測量資料表等，針對不同人體尺寸進行設計。
VR 疾病
過去，VR 引起的暈動病（模擬器病、電腦病等）是一大問題。1999 年發表的一項研究發現，在 148 位參與者中，80% 的參與者表示遇到了 VR 引起的症狀，5% 的參與者受到嚴重影響3。現代 VR 系統雖已經過長時間發展，但電腦病的風險仍是主要問題。
當然，有些人更容易患上電腦病。研究表明，女性、兒童以及患有輕微疾病或失眠症狀的群體更容易出現電腦病4。但如果 VR 系統的目標是讓想要使用該系統的任何人都可以享受到 VR 體驗，那麼對於任何開發工作而言，預防此類症狀應該是優先考慮的事項。關於該主題，有許多優秀的資源，包括 Oculus“最佳實踐”5、Google Cardboard 指南6和伊利諾伊大學的 Steven LaValle 編寫的名為“虛擬現實”的教材7。
這些只是專家為了預防電腦病而提出的一些指南示例。請查閱參考文獻，以獲取更多詳細資訊。
- 始終以等於或接近標準人類運動的速度如實迴應使用者的運動。爭取實現零延遲，尤其是在頭部跟蹤時。
- 以等於或大於硬體重新整理速度的幀速率執行程式碼，以避免顫抖。
- 確保眼睛視點定位準確，考慮到立體偏移。
- 避免出現會佔據大部分使用者視野的物體，以防止出現自動的感覺。
- 確保加速少且時間短，最好是瞬間完成。
- 在瞬間轉移時，提供適當的視覺提示以保持方位感，如果可能，保持原來的方向。
…
檢視全文