黄骙,致理书院信息与计算科学专业2021级本科生,现任致理-信计11班班长。曾在致理书院第二届“青藜学术节”进行口头报告并获“青藜院长奖”,研究方向为虚拟现实中的自然运动技术。
Xu, S., Huang, K., Fan, C. , & Zhang, S. -H.* (2024). Spatial Contraction Based on Velocity Variation for Natural Walking in Virtual Reality. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 1-10. doi:10.1109/TVCG.2024.3372109
虚拟现实(VR)技术提供了沉浸式的3D数字环境,但在不受物理空间限制的情况下实现自然步行的体验仍然是一个技术挑战。先前的VR运动方法,包括游戏手柄、传送、跑步机、原地行走和重定向行走,已经这方面取得了进展。然而,这些方法也面临着可能的不自然性、额外的硬件要求或晕动病风险等限制。本文介绍了一种创新的VR运动方法“空间压缩(SC)”,灵感来自于相对论中的洛伦兹收缩现象。类似于洛伦兹收缩,SC会根据速度变化沿用户的速度方向压缩虚拟空间。当用户速度较高时,虚拟空间会压缩得更多,而在低速时则几乎不会或不会压缩。我们提供了一种空间收缩的虚拟空间变换方法,并在流畅性和稳定性上优化了用户体验。通过SC,VR用户可以用更短的物理步行有效地穿越更长的虚拟距离。与运动增益不同,空间收缩效果是可以被用户观察到的,且与他们的意图一致。因此用户的本体感和视觉感知之间没有不一致。SC是一种通用的运动方法,对VR场景没有特殊要求。我们在多种虚拟场景中进行的实时用户实验的结果表明,SC显著减少了用户需要重置的次数和需要行走的实际步行距离。此外,实验证明SC还具有与现有运动技术(如RDW)集成的潜力。
https://doi.org/10.1109/TVCG.2024.3372109
Xu, S., Huang, K., Fan, C., & Zhang, S.-H.* (2024). SafeRDW: Keep VR Users Safe When Jumping Using Redirected Walking. Proceedings - 2024 IEEE Conference Virtual Reality and 3D User Interfaces, VR 2024, 365–375. doi:10.1109/VR58804.2024.00058
重定向行走(RDW)是虚拟现实(VR)交互系统中重要的中间层。 它通过将虚拟环境的运动重新映射到物理环境,解决了VR探索中的空间限制问题,增强了用户的沉浸式体验。在VR中,除了行走,跳跃等大幅度的运动也是一个值得关注的动作。然而,现有的RDW算法通常专注于减少行走过程中用户与障碍物或边界之间的碰撞,但却忽视了用户进行跳跃等大幅度动作时的安全性。这种疏忽可能会使用户在 VR 探索过程中产生严重风险,尤其是当用户跳跃的虚拟位置附近存在物理障碍或边界时。本文提出了第一个考虑用户跳跃安全的RDW算法:SafeRDW。该方法同时考虑了虚拟环境中的行走和跳跃动作,减少了物理重置,并在虚拟空间中需要跳跃时将用户重定向到更安全的位置,确保用户安全。仿真模拟和用户实验的结果都表明,我们的方法不仅显著减少了重置次数,而且保证了用户到达虚拟场景中跳跃点时的安全。
https://doi.org/10.1109/VR58804.2024.00058