为什么说在VR中我更愿意扮演一只蜘蛛

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此前,青亭网曾报道Facebook Reality Labs利用3D捕捉技术和AI打造了一款非常逼真的VR人像系统Codec Avatar,该系统目前还在实验阶段,但足以让人期待,因为与市面上的VR人像相比,Codec Avatar能够实时模拟用户逼真的面部特征和表情,让你在VR社交等场景中体验到类似真人穿越的感觉。

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当我们夸赞逼真的VR头像同时,德国杜伊斯堡-埃森大学的科研人员却在一项实验中发现,通过准确的姿态追踪和模拟,人类在VR中也能产生身体变成蜘蛛的错觉,尽管蜘蛛的骨骼和人类截然不同,但对蜘蛛身的归属感却能达到人形角色差不多的水平。那么这到底是怎么回事呢?

原来,这一切要先从一个叫“橡胶手错觉”的实验说起。实验的过程是,让体验者坐在桌子前,将他的一只手用板子挡起来,同时在板子另一面放上一只看起来和真手一样的橡胶手。接着一位科研人员分别用两个小刷子同时触碰真手和假手,由于体验者看不到自己的真手,只能看到眼前的假手,过了一段时间后,他会开始觉得眼前的橡胶手就是自己的手,即使科研人员只是触碰橡胶手,体验者甚至也能“感觉”到触碰。

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据了解,这项实验已经存在多年,并且随着VR技术的发展,科研人员们开始寻找用这项技术模拟全身的可能。比如一些科研人员曾利用同步的体感反馈和VR视觉,让参与者产生拥有大猩猩身体的错觉。不过发现,橡胶手实验套用在全身会更加困难,因为大猩猩四肢的活动方式和人类并不匹配,很难让人完全相信这就是自己的身体。

再后来,德国杜伊斯堡-埃森大学的Andrey Krekhov和他的团队发现,其实仅依靠视觉线索也能激发人对VR中虚拟身体的归属感,原理可以通过两个部分概括:先是对人体进行细致的姿态追踪(包括对手和五指的追踪),然后在VR中完全重现。

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据悉,Krekhov的实验重点是为了探索人类能否对于虚拟的动物身体也具有归属感,他和团队找来了37名志愿者,让他们在VR中分别以第一人称和第三人称的形式,“变身”与自己体型差不多的大蜘蛛、蝙蝠、老虎等虚拟动物,目标是通过这些从姿态、外形甚至整个骨骼都与人类不同的例子,来了解虚拟身体归属感的局限,以及人类大脑对于这些虚拟身体的适应能力,在最极端的情况下,是否也能达到足够的归属感。

当然,考虑到老虎、蜘蛛并不像人一样直立行走,因此在VR中让这些动物重现人的姿势并不容易,在对志愿者全身追踪的情境下,志愿者需要摆出蹲伏的姿势并以四肢来移动,但这样做很耗费体力。

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因此,科研人员采取了折中的办法,仅追踪人体的下半身。拿虚拟老虎举例,在第一人称中,志愿者可以直立行走,而两条腿则分别代表老虎的两条腿。这样的方式不仅保持了足够多的体感反馈,也省去志愿者蹲在地上的劳累。而在第三人称中,科研人员选择不追踪人体姿态,而是用预设的动画来替代,以同步志愿者的位置和方向。

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在实验过程中,为了进一步让志愿者以为自己是一只动物,科研人员将VR场景设定在动物园的一个大笼子里,志愿者作为动物可与笼子中的罐子、箱子或轮胎交互,笼子中甚至还有一面镜子,这样志愿者在经过的时候就能看到“自己的样子”,一次来加深对于动物身躯的归属感。

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远距离看虚拟动物园场景

试验结束后,Krehov和他的团队再次对志愿者们展开了线上调查,结果发现,人类善于习惯身体形态的改变,即使只用下半身控制非直立行走的动物,也能得到较高的身体归属感。而且在一些特定场景中,发现动物身体可能比虚拟人像的体验感更好。比如,在飞行场景中,蝙蝠身比人形角色更有飞的感觉。

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大多数人喜欢变身蝙蝠

当被问及最喜欢在VR中变成哪种身体形态,大多数志愿者选择了飞行动物,而不是猫、狗、海洋生物等。在调查中,科研人员还发现,志愿者对于化身成虚拟动物的VR体验足够感兴趣,这项技术还能应用在更多领域,比如:教育、游戏、培训等。

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未来,科研人员还预计将这项实验与体感反馈结合,以实现更高的虚拟身体归属感,同时也计划打造一款基于虚拟动物的“虚拟身体归属感”框架,帮助科研人员和开发者设计更加逼真的VR动物。

当然,这还只是一项实验,距离真正普及还有很长一段距离,因为它需要用到非常精准的姿态追踪设备,而这种设备的价格目前对于消费者可能还无法承受。本文系青亭网翻译自:arXivFuturism

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