交互式虛擬現實游戲之特質

陳韻如

摘 要：近年來，虛擬現實技術發展迅速，在娛樂、教育和游戲等多個領域都具有廣闊的應用前景。以游戲領域為例，交互式的虛擬現實游戲具有更寬闊的游戲視角和更豐富的交互方式，因此給玩家帶來了更強烈的沉浸感。本文主要探究了當前交互式虛擬現實游戲中的一些特質。

關鍵詞：交互式，虛擬現實游戲，特質

近年來，虛擬現實技術（VR）作為一種新型的人機交互技術，發展十分迅速。具體來說，虛擬現實技術是一種融合了計算機仿真、多媒體技術、傳感技術的交互式技術，它通過計算機生成一個三維動態的虛擬環境，并使用VR眼鏡、VR頭盔、數據衣和數據手套等可穿戴設備刺激用戶的視覺、聽覺和觸覺感官，引導用戶沉浸到計算機的模擬環境中，實現人機的實時交互。相比于傳統的人機交互技術，虛擬現實技術為玩家帶來了更強烈的沉浸感，使玩家產生超越現實的“真實”體驗，因此在娛樂、教育、醫療、軍事和游戲等多個領域都具有廣闊的應用前景。以游戲領域為例，目前EA、Square Enix、育碧、動視暴雪和索尼等多家游戲公司都開始開發VR版的游戲，努力搶占虛擬現實游戲的市場份額。

1 更寬闊的游戲視角

傳統游戲一般是屏幕游戲，玩家在游戲中以“攝像機”的視角來觀察游戲世界，游戲的畫面較為固定，視野大小也受限于多媒體設備（手機、電腦、PSP、平板等）的屏幕大小，因此游戲沉浸感不強。虛擬現實游戲中沒有任何屏幕的限制，玩家通過可穿戴設備與游戲中的角色“合二為一”，直接通過雙眼來觀察整個游戲世界，因此游戲視角更加寬闊，游戲沉浸感也更強。

1.1 視角的選擇

相比于傳統游戲，虛擬現實游戲的視角更加寬闊，最大可以達到360度全景視角，但是全景視角可能會引發一些問題。首先，全景視角需要花費更多的游戲開發成本，游戲公司需要投入更多的時間和技術資金，來將游戲的畫面擴展到全景視角。其次，全景視角可能會引發玩家的眩暈感。具體來說，人體的正常視野范圍大約是120度左右，如果游戲是360度全景視角，玩家可能會在游戲中迷失方向，不知道應該往哪看，因而東張西望造成頭部大幅度地快速轉動，導致VR設備更不上頭部的運動，使玩家看到的VR畫面與人體真實重力感應不匹配，因此產生眩暈感，直接導致游戲無法繼續進行。因此，常見的VR游戲一般采用120～140度視角，通過接近人體的真實視角來保證游戲的沉浸式體驗。

1.2 視角的控制方案

為了降低VR游戲過程中的眩暈感，還可以通過控制游戲的運動方式來控制游戲的視角。具體來說，常見的VR游戲視角控制方案分為六種，包括固定式、勻速式、座艙式、軌道式、傳送式和切換式。固定式是指將玩家固定于某一個位置，使玩家無法移動，常見于一些初級VR游戲，沉浸體驗比較差。勻速式是指將玩家的移動速度控制在一定范圍內，避免玩家在游戲過程中產生嚴重的眩暈，多見于運動幅度小的VR游戲中。座艙式是指以某種工具作為固定參照物來降低眩暈感，例如在汽車和飛機的駕駛模擬中，玩家在固定座位上參與整個游戲。軌道式是指玩家沿著既定的路線移動，一般是略復雜的體育和射擊游戲。

2 多樣化的交互方式

傳統游戲的交互方式一般為平面圖形交互，采用按鍵+UI的模式，交互方式單一而且枯燥。虛擬現實游戲融合了各種先進的科學技術，使得交互方式更加科學和豐富。具體來說，虛擬現實游戲的交互方式可以分為以下八種：

2.1 眼球追蹤

眼球追蹤技術是一新興的交互式技術，它可以從根本上解決VR眼鏡和VR頭盔等設備引發的人體眩暈問題。具體來說，通過檢測人眼的位置和移動情況，使虛擬現實游戲快速對玩家的動作做出反應，為玩家當前的視角提供最佳的模擬視覺環境，呈現出更自然的畫面。此外，眼球追蹤技術還可以應用到VR游戲中虛擬物體上視點位置的景深計算中，可以為玩家提供更加真實的游戲畫面。

2.2 動作捕捉

動作捕捉是VR游戲中的一種交互方式，能夠幫助玩家獲得更好的游戲沉浸感。具體來說，在玩家身體的關鍵部位（頭部、手、膝蓋等）固定一些傳感器，通過紅外攝像機等設備捕捉玩家的位置和方向，檢測出玩家的動作，并反饋給游戲設備，使VR游戲針對人體的動作做出更準確的反應。

2.3 肌電模擬

肌電模擬也是VR游戲中的一種交互方式，多用于拳擊等運動型的游戲。具體來說，在玩家的拳頭和手臂處安裝肌肉電刺激模擬器，當玩家出拳時擊中游戲中的目標時，模擬器的馬達就會震動玩家的手臂，并產生電流刺激玩家的肌肉收縮，模擬出現實中擊中對手的感覺，產生拳擊的“沖擊感”，因而提高游戲的沉浸感。

2.4 觸覺反饋

觸覺反饋是VR游戲中最常見的交互方式，通過VR手柄設備的按鈕和震動實現人機交互。觸覺反饋和傳統游戲的交互方式較為相似，玩家在進行游戲時要雙手各握住一個帶有功能按鈕和震動反饋的VR手柄。玩家通過按不同的按鈕實現VR游戲中的不同操作，同時游戲又通過手柄震動的方式給予玩家信息反饋。觸覺反饋方式多用于一些高度特化的VR游戲，例如第一視角的射擊類游戲（FPS游戲）等等。

2.5 語音交互

語音交互是未來VR游戲交互的一個方向。在當前的虛擬現實游戲中，玩家常常需要觀察圖形的指示文字，嚴重干擾了他們的游戲沉浸感。而使用語音交互方式，用戶可以直接忽略VR游戲中的圖形文字，更加自由地在游戲中探索、發現，當存在疑惑時直接通過語音與游戲進行交互，而不需要移動到特定部位尋找游戲的指示文字，因此獲得了更好的游戲體驗。

2.6 真實場地

利用真實場地加強人機交互也是未來VR游戲的發展方向。具體來說，實地建造一個與VR游戲具有同樣墻壁、阻擋、邊界和地形的真實場地，并依據VR游戲中的場景設計仿造出相似的生活用品和道具，在VR設備視覺模擬的基礎上，加強玩家的觸覺、嗅覺和聽覺體驗，使玩家“真實”地置身于VR游戲場景中，幫助玩家獲得更好的游戲沉浸體驗。

2.7 手勢跟蹤

手勢跟蹤是目前VR游戲中常用的一種人機交互方式，主要分為光學跟蹤和數據手套跟蹤。具體來說，光學跟蹤方法更為靈活門檻也更低，通過VR頭盔等已有設備直接生成光學手部跟蹤，不需要穿戴額外的設備，但是其視場有限，需要玩家付出腦力和體力，因此應用前景有限。數據手套需要玩家在VR游戲中穿戴具有反饋機制（震動、按鈕和觸摸）的手套設備，使用門檻高，但是沒有視場限制，手勢跟蹤效果比較直觀，因而提高了游戲的沉浸感。

2.8 傳感器交互

傳感器交互是未來VR游戲的一個發展方向，能夠有效提升用戶的游戲沉浸感。具體來說，它使用溫度、光敏、壓力、視覺等多種傳感器模擬VR游戲中的信號，再通過脈沖電流使玩家的皮膚產生相應的感覺，或是通過某些設備直接將游戲中的觸覺、聽覺、嗅覺等感官體驗傳送到大腦中。

總的來說，虛擬現實技術近年來發展迅速，尤其是在游戲領域得到了廣泛的應用。以交互式的虛擬現實游戲為例，它具有更寬闊的游戲視角和更豐富的交互方式，因此給玩家帶來了更深的游戲沉浸體驗。

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