VR设备是如何提升交互体验的？

你好，关于VR设备的交互功能，在《VR行业深度研究：众多VR硬件新品迎发布，“虚拟”体验升级是否会带来“真实”的市场爆发？》中有提及，具体信息可以查找原报告了解。

高效精准的交互系统将极大提高用户沉浸度

高效精准的交互将极大提高用户沉浸度。VR交互是指在VR系统中参与活动的对象对虚拟世界的互动和控制， 而高效精准的交互是实现高沉浸度关键之一。为实现人与VR设备对象的交互，首先需要传感器捕捉用户头部 转动、眼睛、手势、或其他人体行为动作信息，其次识别用户状态，处理与参与者的动作相适应的数据，最 后输出影像、音频、运动、气味等实时响应，让用户在视觉、听觉、触觉、味觉上得到反馈。目前主要分为 动作捕捉、触觉反馈、眼球追踪、肌电模拟、手势跟踪、方向追踪、语音交互等多种交互方式。

VR发展仍靠技术红利推动，交互技术至关重要。除了显示、光学、算力等硬件设备的升级，交互技术也将构 成VR设备的差异化竞争力，高效准确的交互解决方案将成为提升用户体验，解决用户沉浸度不足的关键。

搭载眼动追踪，打造更加舒服自然的交互体验

眼动追踪：是指利用传感器捕获、提取眼球特征信息，测量眼睛的运动情况，估计视线方向或眼睛注视点位 置的技术。采用眼动追踪技术可以实现注视点指针（交互更灵活、更快捷）、注视点渲染（降低渲染过程中 GPU负荷）、瞳距自调节（降低视觉疲劳）、虹膜解锁（进行身份识别）等功能。

目前HTC、苹果、Meta等多家主流厂商正加码布局眼动追踪技术。HTC：2019年1月发布内置眼球追踪模组 的VR头显Vive Pro Eye，主要功能包括注视点渲染、简化操控等；Meta：2017年收购The Eye Tribe，布局 眼球追踪技术，2018年11月，取得光场相机眼球追踪专利，2022年计划发布Cambria，将支持眼球追踪和面 部追踪；苹果：2017年收购专注于眼球追踪技术研发的SMI。2021年1月，取得AR/VR眼球追踪系统专利， 23年MR产品将配置眼动追踪。华为：2022年5月“根据眼球焦点控制显示屏的方法和头戴电子设备”专利 获授权。Pico：22年7月抖音旗下青岛小鸟 “基于虚拟现实的眼球追踪方法、系统”专利获授权，预计22年 9月份发布的Pico 4 Pro具备眼动追踪功能。

IPD调节：根据不同使用者进行瞳距调节，改善视觉体验

瞳距调节：瞳距因年龄、性别、人种和体型相差巨大，自动瞳距调节可使XR头显扩大使用佩戴人群。瞳距调 节的技术逐步发展，2022年，自动IPD调节眼镜将首次进入消费级市场，随着苹果眼镜的上市，电驱IPD调 节将逐步成为未来VR行业的“标配”。

手势识别技术升级加快，拥有自由的“双手”

裸手交互是未来的主流研究方向。裸手交互需要识别出手部骨架的21或26个关键点，并将每个点用3个自由 度衡量，输出21/26*3维的矢量，并由专业算法来识别手部的姿态和位置。硬件方案包括RGB摄像头、3D摄 像头（TOF、结构光、双目视觉）和数据手套等。而随着深度学习的快速发展，交互范围也逐渐从手部拓展 到肢体，以Wrnch、Facebook、华为 AR Engine、百度、旷视、商汤等国内外厂商先后推出可实时运行的人 体骨骼点跟踪技术，广泛用于各类VR/ AR应用。

手势识别技术研发进展加快，仅2022年上半年，多家VR巨头对手势交互技术进行了升级。 1月， HTC发布 了一款新款腕式追踪器，辅助预测用户的手部位置。 4月20日，Meta旗下的VR头显Oculus Quest 2手势交互 版本迭代至2.0，解决了手部定位丢失的问题。4月13日，Pico宣布其两款企业级VR头显可以通过定制的手部 追踪配件，提升手势交互体验。

从Outside-in到Inside-out，空间定位技术向漫游定位升级

Outside-in：需要在环境中布置定位器，实现从外到内的位置计算。具备较高的准确度，较低的延迟，但传感 器容易被遮挡，不能离开有效监测区；Inside-out：不需要额外布置空间定位设备，借助VR设备自身的传感器 进行环境的感知与事实位置计算，无范围和遮挡问题，但精度略低。

Inside-out有望替代Outside-in，成为消费级市场主流。更高的空间沉浸感、更自然的交互、更逼真的场景体 验都对定位技术提出更高要求，Inside-out在便携性上优势显著，且在摄像头数量、规格和算法的不断进步下， 使用效果持续改善。加之，虚拟环境中的空间位置计算也越来越要求趋近于真实人眼在物理环境中的漫游定位， 除大型3A游戏、培训模拟、3D场景设计等特定场景下，Inside-out将成为消费级市场的主流定位方式。目前， Oculus Quest2、HTC VIVE Cosmos、HTC VIVE Focus等基于标记的VR设备以及Hololens1/2、影创鸿鹄、 Nreal等基于视觉SLAM算法的AR/MR设备都已经开始采用Inside-out的定位方式。

从 3 DoF 到 6 DoF，运动监测技术增加位移捕捉功能

3DoF：指有3个转动角度自由度，可以检测头部或手部向不同方向的自由转动，但不能检测上下前后左右的 空间位移。6DoF：指在3个转动角度基础上，添加上下、前后、左右等3个位移自由度，除了检测转动情况， 还能检测到由于身体移动带来的上下前后左右位移的变化，具有可移动、全身交互、多视角、开放性等特性。

6DoF逐渐取代3DoF，头显和手柄“6+6”成为发展趋势。随着能够实时定位与地图构建的SLAM 技术普遍应 用，6DoF摆脱标识图的束缚迎来快速发展。当前，融合Inside-out 6DoF 头动和 6DoF 手柄交互的所谓 “6+6”交互路线成为发展趋势。支持 6DoF 的设备在运动监测中增加了位移捕捉功能，因此可以支持用户在 虚拟游戏场景中实现躲避障碍、跳跃等互动动作，显著提升 VR 游戏的可玩性和沉浸感。此外，6DoF对动作 识别的范围延展到全身，超出观影、游戏等功能需求，有望实现在工业、医疗、教育等场景的应用。 Quest2、PicoNeo3、爱奇艺奇遇 3、Pimax Reality 等主流产品均支持头部和手柄 6DoF，22H1 新发布的 9 款产品中，有 6 款支持头手 6DoF。