Locomotion，本文中我稱(chēng)之為移位，是VR研究中最重要的話(huà)題之一。因?yàn)樗鼘儆赩R中三大元老級(jí)操作（Selection選擇，Manipulation操縱物體，Locomotion移位），其中，前兩個(gè)操作是關(guān)于物體的，而Locomotion是關(guān)于玩家自己的 - 幾乎所有的VR應(yīng)用都避不開(kāi)這三個(gè)操作，而這三個(gè)操縱幾乎涵蓋了所有的VR操作。今天就來(lái)解釋一下，VR中的Locomotion指的是什么，它有哪些分類(lèi)和技術(shù)。

Locomotion是什么？

Locomotion，用最簡(jiǎn)單的話(huà)解釋就是“從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置”，在VR中，它的指的就是玩家在虛擬環(huán)境中從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，其本質(zhì)是玩家視角（viewpoint）的改變：從一個(gè)視角變換到另一個(gè)視角。Locomotion在中文里尚無(wú)一致的翻譯，所以這里我暫把它譯作“移位”。

虛擬3D環(huán)境（包括VR和屏顯等）中的Locomotion有三種可能的目的：探索（exploration），搜索（search）和查看（maneuvering）。探索是沒(méi)有具體目標(biāo)的移動(dòng)，其目的一般是搜集環(huán)境信息，或者簡(jiǎn)單的就是享受美景。它講究一個(gè)在環(huán)境中移動(dòng)的自由性，移動(dòng)的速度要能隨心所欲，并且需要能視察大范圍的環(huán)境全景。搜索則是有一個(gè)具體的目標(biāo)，要在環(huán)境中尋找到它。這就要求能夠同時(shí)顧及遠(yuǎn)景近景，既能大范圍視察，又能有足夠的細(xì)節(jié)，在這中間做一個(gè)權(quán)衡。maneuvering并沒(méi)有一個(gè)很準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)的中文翻譯，它其實(shí)表示的是相對(duì)于一個(gè)物體的視角控制，一般目的是為了從各個(gè)角度觀察某個(gè)物體或者某個(gè)環(huán)境，所以我這里把它譯作“查看”。比如你如果進(jìn)入了一個(gè)陌生的房間，可能會(huì)四周看看，走兩步，或者你看到了一個(gè)紀(jì)念碑，想要繞道正面去看看碑面上寫(xiě)的什么。這時(shí)候你不會(huì)進(jìn)行很大范圍的運(yùn)動(dòng)，但是你會(huì)進(jìn)行很準(zhǔn)確的視角控制。查看是三種目的中移動(dòng)范圍最小的，也是最精細(xì)的操作，它需要操作的穩(wěn)定性和精確性。

Locomotion的分類(lèi)

Locomotion既然是從一個(gè)視角變換到另一個(gè)視角，那么根據(jù)兩點(diǎn)之間如何進(jìn)行變換，可分為兩種方式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的移位（target based locomotion）和導(dǎo)航（navigation）。其中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移位是直接從一個(gè)點(diǎn)跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，最常見(jiàn)的例子就是Teleportation傳送門(mén)，用戶(hù)選擇要去的位置，然后天光一閃，用戶(hù)就被傳送過(guò)去了。而導(dǎo)航則是有一個(gè)從出發(fā)點(diǎn)到目的地的路徑。要想導(dǎo)航必須知道當(dāng)前的方向（spatial orientation）。

很明顯的，對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)位移，我們只需要知道目的地的空間位置（position）和玩家移位過(guò)去以后的朝向（orientation）；而導(dǎo)航，除了位置和朝向以外，還需要控制中間的過(guò)程。這個(gè)多出來(lái)的中間過(guò)程包括了兩個(gè)方面的工作：尋路（wayfinding）和視角控制（viewpoint motion control，也稱(chēng)travel）。

其中，尋路主要是一個(gè)腦力上的活動(dòng)，包括了理解空間信息（spatial understanding，理解我的空間位置、我與環(huán)境的關(guān)系）和計(jì)劃路徑（path planning，選哪個(gè)路徑走）。關(guān)于它有很多認(rèn)知方面的研究（可見(jiàn)Darken et al., 2014）。設(shè)計(jì)一種移位方式時(shí)，不能違背這些認(rèn)知的方面的原則。

視角控制就是作為設(shè)計(jì)師和開(kāi)發(fā)者可控制的部分了。根據(jù)我們想要達(dá)到的目的，如何讓用戶(hù)操作控制自己的視角。其本質(zhì)就是開(kāi)放一個(gè)對(duì)視角的位置和朝向的控制接口。

McMahan, R., Kopper, R., & Bowman, D. (2014). Principles for Designing Effective 3D Interaction Techniques. In K. Hale & K. Stanney, Handbook of Virtual Environments (pp. 285–311). CRC Press. Retrieved from
Darken, R. P., & Peterson, B. (2014). Spatial orientation, wayfinding, and representation.
The VR Glossary, locomotion,