以力曲線感受模型提升在虛擬實境中的撞擊體驗

Abstract

衝擊事件很常在虛擬實境(VR)遊戲和體驗中廣泛發生(從爆炸，足球到子彈)，並且在大小，質量，速度和剛度等屬性上都存在很大差異。由於系統效能限制和安全疑慮（例如爆炸），現今的力回饋裝置通常無法重現真實的衝擊體驗，但現有研究尚未探討如何設計真實的力回饋，因此這議題仍值得探索。我們透過調整力回饋之上升時間、持續時間和作用力大小，以塑造力曲線，並使用震動和非接地式方向性力回饋兩種技術，模擬衝擊物體性質。我們首先請使用者設計VR遊戲中常見的6種衝擊體驗，結果顯示使用者對不同類型的衝擊設計了顯著不同的力曲線。為了解力曲線特性如何影響使用者對衝擊物體性質的感知，我們透過幅度估計使用者研究，總結出感知模型和設計指引，以幫助設計更多種衝擊體驗。 最後，我們進行了使用者體驗評估，結果顯示相較於震動回饋，具方向性的力回饋顯著改善了衝擊體驗的真實感和沈浸感，並獲89％受測者的偏好。