行动自如无眩晕感 足不出户“环游世界”

本文转自：金陵晚报

东大团队研发的VR全向跑步机获国际比赛特等奖

行动自如无眩晕感

足不出户“环游世界”

东大团队研发的VR全向跑步机。受访者供图

□金陵晚报/紫金山新闻记者 何洁 实习生 严瑀萌

戴着VR（虚拟现实）头盔，走上HEX VR全向跑步机，不仅可以选择不同角色进入“红军过草地”场景挑战掩护群众、伏击战斗、穿越沼泽等不同难度等级的任务，还可足不出户“环游世界”，过程中行动自如，没有眩晕感，未来感十足！这款跑步机由东南大学研发，在1月7日落幕的EduHacks2023国际大学生创客马拉松大赛全球总决赛中，该项目获得特等奖。

张蔚然是东南大学2021级自动化学院本科生，也是跑步机项目团队的队长，主要负责协作视觉算法优化。因为在VR体验中，时常感受到运动空间受限以及强烈的眩晕感和不适，张蔚然和一群本科生在东南大学自动化学院魏海坤和王子峣博士的引导下开展了全向跑步机的研究。经过几年的更新迭代，他们的跑步机不断完善，如今可以给用户带来更好的沉浸感和交互感。

仔细看这款跑步机，和常见的不一样，底盘像一个放大版的乒乓球拍，四周还装置了一米高左右的荧光色护栏。能在国际比赛中拔得头筹，它有何创新之处？“主动式跑步机的意义在于人走即走，人停即停，完全根据用户自己的意愿适应速度控制。相对于传统的滑步式跑步机，我们的跑步机可以让人拥有更加真实、自然流畅的行走体验，而且没有眩晕感。”张蔚然告诉记者，VR是一个由软硬件共同支持的领域，仅依靠头戴式设备不足以提供高度的沉浸体验，需要不断推出如全向跑步机这样的辅助设备调动人体更多感官参与，“我们的技术创新点在于跑步机的底盘结构——基于双镜面对称螺旋辊的底盘，它的功能是通过电机控制不同辊轴的转速，在横纵两个方向上产生不同大小的速度，从而合成构建全向速度场，用高中的知识来理解就是速度的矢量分解，再通过一套精细的控制算法，便可以让用户在1.24平方米的空间内拥有极高的身体自由度，向任意方向行走。”

“控制算法较为复杂，简单理解就是通过摄像头或其他传感器获取人体姿态，由微型计算机实时计算用户当前的位置信息，并依照该信息来控制底盘的辊轴旋转速度，从而将用户送回我们希望他回到的位置，也就是跑步机平台的正中心。”张蔚然说。

采访中，张蔚然介绍起来云淡风轻，但事实上，这一创新性项目从一个想法到成为一个落地产品，团队克服了无数难题。目前他们已拥有8项国内专利以及1项PCT国际发明专利，“我们希望通过自己的技术和产品，推动数字信息产业向元宇宙领域发展，让更多人愿意接触VR，满足大家对虚拟世界沉浸感的高要求。”