Синхронизация движений игрока и виртуального аватара

Павел Дмитриевич Гришков, Влада Владимировна Кугуракова

Аннотация


Представлены математические подходы для реализации методов по синхронизации действий человека и виртуального аватара, с использованием инверсной кинематики. Для создания полноценной системы синхронизации поведения игрока и VR-аватара описана реализация необходимого для этого функционала: позиционирование рук, калибровка их размера, сгибание рук в анатомически приемлемые стороны, анатомическое сгибание позвоночника, приседание и перемещение в пространстве. Реализация наклона и приседания значительно расширяет функционал синхронизации поведения игрока и его аватара, что позволяет создать полный набор визуальных самоощущений пользователя, находящегося в виртуальной среде, чего лишено большинство приложений виртуальной реальности на данный момент.


Ключевые слова


виртуальная реальность; VR; VR-аватар; инверсная кинематика

Полный текст:

PDF

Литература


Abramov V.D., Kugurakova V.V., Rizvanov A.A., Abramskiy M.M., Manakhov N., Evstafiev M.E., Ivanov D.S. Virtual biotechnological labs development // BioNanoScience. 2017. Vol. 7. Iss. 2. P. 363–365.

Kugurakova, V., Khafizov M., Akhmetsharipov R. Virtual surgery system with realistic visual effects and haptic interaction // Proc. of The International Conference On Artificial Life And Robotics. 2017. P. P86–P89.

Shigapov M., Kugurakov, V., Zykov E. Design of digital gloves with feedback for VR // Proc. of IEE EWDTS. 2018.

Won A.S., Bailenson J., Lee J., Lanier J. Homuncular Flexibility in Virtual Reality // Journal of Computer-Mediated Communication. 2015. Vol. 20. No. 3. P. 241–259.

Slater M., Wilbur S. A framework for immersive virtual environments (five): Speculations on the role of presence in virtual environments // Presence: Teleoperators and virtual environments. 1997. Vol. 6. No. 6. P. 603–616.

Martin Usoh M.S., Steed, A. Taking Steps: The Influence of a Walking Technique on Presence in Virtual Reality // ACM Transactions on Computer-Human Interaction. 1995. Vol. 2. No. 3. P. 201–219.

Lin Q., Rieser J.J., Bodenheimer B. Stepping off a ledge in an HMD-based immersive virtual environment // Proc. of ACM Symposium on Applied Perception. 2013. P. 107.

Dodds T.J., Mohler B.J. & Bülthoff H.H. Talk to the virtual hands: Self-animated avatars improve communication in head-mounted display virtual environments // PLoS ONE. 2011. Vol. 6. No. 10.

Kugurakova V., Talanov M., Manakhov N. Anthropomorphic artificial social agent with simulated emotions and its implementation // 6th Annual Int. Conference on Biologically Inspired Cognitive Architecture. 2015. Vol.71. P. 112–118.

CyberGlove Systems. URL: http://www.cyberglovesystems.com/

Wheatland N., Wan Y., Song H., Neff M., Zordan V. & Jörg S. State of the Art in Hand and Finger Modeling and Animation // Computer Graphics Forum. 2015. Vol. 34. No. 2. P. 735–760.

Microsoft Kinect. URL: https://www.xbox.com/ru-RU/xbox-one/accessories/kinect

Proteus VR. URL: https://www.proteus-vr.com

IKinema. URL: https://www.ikinema.com

Unreal Engine. URL: http://unrealengine.com

Copenhaver J. VR Animation and Locomotion Systems in Lone Echo. URL: https://readyatdawn.sharefile.com/share/view/s80d4725de7045259

Steed A., Pan Y., Zisch F. & Steptoe W. The impact of a self-avatar on cognitive load in immersive virtual reality // Proc. of IEEE Virtual Reality. 2016. P. 67.