N3.01.1world-locked设计研究

世界锁定的内容固定在环境中

别名: 世界锚定 · 环境锁定 · world-referenced · spatially registered

概念解释

机床侧面一块虚拟铭牌,人绕着走一圈,铭牌还钉在那扇门上——这叫世界锁定(world-locked)。内容的位姿写在环境坐标系里,不跟人的躯干走,也不跟人的头走。走远了它会出视野,回头它还在原地。它回答的是「这块信息属于这个房间的哪一点」,不是「这块信息此刻该贴在视网膜的哪一格」。

机制

六自由度追踪把头显放到世界原点下。世界锁定把界面的变换父节点设成这个原点:每一帧用「内容的世界位姿 × 头显位姿的逆」算出它在当前视锥里的投影。人平移时,视差让近处面板相对背景错开,远处面板几乎不动——这正是真实物体的运动视差。人转身,面板按环境几何离开视野,和墙上的消防栓一样。

「钉住」是追踪的成果,不是像素自己静止。追踪漂移时,铭牌会在真墙上滑动;丢追踪时,它会跟着错误的原点跳。世界锁定把环境当参考系,因此环境一变(家具挪了、灯光变了)内容仍停在旧坐标上,看起来就像悬空。

怎么研究

把同一块面板分别挂在世界坐标和头显坐标上,让人完成「绕物体走一圈再指出刚才那块信息」的空间记忆任务。世界锁定应能在走动后仍被指回原处;另一种挂法会把答案带走。

自变量:内容的参考坐标系、走动半径、中间是否转身。 因变量:指向误差、重新找到面板的时间、IPQ 里空间临场分量表。

注意实验室的空房间没有遮挡物,世界锁定的「像真物体」会被高估。有家具的场景里,面板与桌沿的相对位置才是被试用来记位置的线索。

边界

只有位置追踪稳定时,世界锁定才表现为「钉在房间里」。三自由度头显没有平移,世界锁定会退化成按初始朝向摆放的一张画,人一站起来就错位。光学透视上,虚拟铭牌和真墙的几何对不齐时,世界锁定比贴在视野里的数字更扎眼,因为它声称自己是环境的一部分。坐着不动、也不转身的观赏内容,三种锁定在短时间内看起来差不多,世界锁定的优势要等走动之后才出现。

怎么落地

  • 把属于环境的信息(设备铭牌、房间日程、落在桌面上的文件)放进世界坐标,不要让人一转身它就跟着跑。
  • 验收时绕内容走至少两米半径:面板应保持与墙、桌的相对位置,不得随 visor 偏航。
  • 追踪丢失时不要假装还钉着——冻结最后一帧世界位姿并标明「位置暂不可靠」,比静默滑走更好。
  • 验证:在真实房间放一块世界锁定面板,请没参与过布局的人蒙眼转两圈后指出它。指到家具空档或指到自己面前,就是参考系没钉在环境上。

延伸

  • 同组N3.01.2 身体锁定的内容随人移动但不随头转 · N3.01.3 头部锁定的内容始终在视野同一位置 · N3.01.4 头部锁定长期使用最令人不适
  • 相邻N3.08 世界锁定、身体锁定与头部锁定 · N2.07 身体作为参考系
  • 站内检索world-locked · world-referenced UI · spatial registration

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