助力印度的VR普及

（中國AI網 2025年04月08日）業界正積極為XR探索不同的交互方法。在一項研究中，芬蘭奧盧大學和印度理工學院團隊介紹了一種全新的虛擬現實和增強現實交互方法：看一下-扭一下。

它直接類似于使用鼠標和桌面的點擊操作。它僅基于頭部旋轉，并且可以直接在任何執行旋轉追蹤的頭戴式顯示器實現。用戶通過看向一個對象并沿著尋找方向的軸執行指定的旋轉，從而實現選擇確定。

對于沒有經驗的用戶來說，它很容易學習。另外，它有可能通過提供額外的控制自由度來顯著豐富VR交互。

虛擬現實、增強現實和擴展現實的研究人員和實踐者都知道，交互機制對其系統的成功至關重要。如今行業提供了各種各樣越來越復雜的方法，包括手勢識別、眼動追蹤、可穿戴傳感器、游戲控制器和腦機接口。

同時，為了幫助VR向大眾普及，我們迫切需要一種簡單有效的交互機制：

支持所有VR平臺工作，不需要特殊的硬件

易于實現

對于沒有經驗的用戶來說非常容易學習

在速度、準確性和可靠性方面都足夠高效

不會因為大量使用而導致用戶疲勞或疲憊

為了實現這些目標，芬蘭奧盧大學和印度理工學院團隊介紹了一種簡單的交互方法：看一下-扭一下。

它完全基于頭部旋轉，可以使用標準慣性測量單元進行可靠的追蹤，而慣性測量單元是任何VR系統的必要組成。

關鍵思想是仔細分離和利用與旋轉相關的三個自由度。利用歐拉的三維旋轉定理，任何三維旋轉都可以用軸角表示：繞某個經過r3原點的旋轉軸v旋轉某個固定量θ。

假設軸對應于頭部所面對的方向，并且圍繞該軸的旋轉是一次“扭頭”。要將其轉換為交互機制，用戶只需看著感興趣的功能，并執行一個簡短的扭頭以選擇它。在PC窗口系統中，這兩個組件大致相當于將指針移動到一個功能并單擊它的鼠標操作。

所以，可“看一下-扭一下”方法類似于“指向-單擊”，并以這種方式選擇視圖中的項。這項研究的動機是希望幫助公眾盡可能廣泛地接觸到虛擬現實，尤其是印度。

為了幫助印度的大多數學生接觸VR， 類似于谷歌Cardboard的手機頭顯是一個重要工具。這種設備的一個眾所周知缺點是缺乏交互機制。

團隊比較了“看著目標一段時間”和“看一下，扭一下”技術完成選擇任務的時間。這兩種方法的完成時間在第一次實驗中幾乎相同。但通過第二次迭代，后者的用戶能夠比第一次快0.14秒完成任務，這證明了所述交互技術的優勢。

“看著目標一段時間”的一個缺點是，用戶可能希望在一段時間內查看特定內容，但不與之交互。在探索虛擬環境時，這可能是一個常見的場景，在虛擬環境中，可以與之交互的區域是環境的一部分，而不是不同的用戶界面按鈕。

使用“看一下，扭一下”方法，可以減少錯誤觸發交互的可能性。到目前為止，對于只有三自由度追蹤的VR系統，如果不使用單獨的控制器，這很難實現。但通過“看一下，扭一下”方法，用戶可以看著地板上要去的一個點，然后扭一下頭以便傳送到那個位置。

考慮到頭部傾斜并不是用戶在沉浸過程中通常做出的動作，這種交互不太可能在意外情況下觸發，甚至可以在相對較快的速度下隨意使用。

相關論文：Look-and-Twist: A Simple Selection Method for Virtual and Augmented Reality

根據用戶和任務的不同，合適的角度閾值可能更高或更低。“看一下，扭一下”方法提供了一種簡單而有效的技術，可以在虛擬環境中僅使用頭部運動來觸發交互。只需編寫幾行代碼，就可以將其用于具有三自由追蹤的VR系統，從而避免對控制器的需求。