城市真实世界环境中用于足部运动的物理空间有限，并且对自然 VR 运动提出了挑战(因为虚拟环境比相应的真实世界环境大得多)，这一事实在过去的研究中已经注意到(Mandal 2013;派与昆泽2017). 为了应对这一挑战，已经提出了基于虚拟现实 (VR) 的高效运动技术，以实现类似于在大型虚拟环境中行走的自然和身临其境的运动体验。然而，VR 运动系统通常需要将设备附加到身体或视频记录用户的身体姿势。这导致设备尺寸和不连续调整带来的不适，以及与无盲点捕获整个身体相关的隐私问题。在此背景下，韩国光州科学技术研究院 (GIST) 的研究人员与美国麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室 (MIT CSAIL) 的研究人员合作开发了一种新型的基于脚的 VR 运动系统，称为“无缝行走，

在他们最近于 2023 年 1 月 17 日在线发表在虚拟现实杂志上的文章中，由 GIST 副教授 Kyung-Joong Kim 博士领导的研究人员详细介绍了 VR 运动系统的开发。“当我们开始与麻省理工学院合作时，他们推出了一种有趣的新型传感器，称为‘智能地毯’。” 在我们看来，这对我们来说是一个很好的机会，也是一个挑战，因为它不是为任何特定应用开发的。因此，我们想用这种传感器和我们的 AI 技术做出一些实用且有趣的东西，” Kim 博士解释道。“因此，我们决定开发一款带有‘智能地毯’传感器的 VR 游戏控制器，这将在 VR 游戏中发挥作用。”

“无缝行走”具有即时和长期的潜在应用。“从长远来看，我们相信我们的技术可以用于医疗保健。“Seamless-walk”不仅是一个 VR 游戏手柄，还是一种步态识别和分析方法，” Kim 博士说。

Seamless-walk 的工作原理如下：当用户走动时，智能地毯通过电阻变化测量施加的压力，实时捕捉高分辨率的脚压印记。然后将足迹信息输入机器学习模型，该模型使用称为“K-均值聚类”的技术提取强压力点。在这种方法中，压力点被分成两组，对应于用户的左脚和右脚。然后从这些集群中提取用户的身体方向和脚间隔，以估计角度和移动速度。

此外，Seamless-walk 具有模块化结构，可实现触摸传感平台的可扩展且廉价的安装。该团队在3D虚拟世界探索游戏中使用Seamless-walk对80人进行了测试，证明该系统的新技术保证了身临其境、自然和舒适的体验。同时，它不会影响整体 VR 体验，优于现有的 VR 运动方法。

“未来，我们计划在现有系统中加入更详细的步态分析功能。这将增强我们的传感器和步态分析系统，以舒适的方式提供跌倒检测和健康监测，而不会出现任何隐私问题，” Kim 博士强调说。“这种方法也可以在健身房用于监测用户在跑步机上的步态或在重量训练期间检查他们的平衡。”

总而言之，这一新颖的发展有可能推进 VR 游戏和医疗保健中的步态分析。

标 签：