NavStick：通过环顾能力使视频游戏惠及盲人

文献标题

NavStick: Making Video Games Blind-Accessible via the Ability to Look Around

文献信息

• 主题领域: 人机交互与无障碍技术，尤其是视觉障碍人群的视频游玩辅助技术。
• 关键词: 音频导航工具, 自主导航, 无障碍游戏, 视觉障碍, 视频游戏辅助

研究背景与问题

• 发现的问题或挑战: 传统的无障碍游戏为视觉障碍人士设计，通常是简化版的2D网格或菜单导航形式，这限制了玩家自由探索复杂游戏世界的能力，与健全玩家享受的3D游戏体验相去甚远。此外，目前主流视频游戏缺乏让视觉障碍玩家能自主“巡视”虚拟环境的工具。
• 重要性: 视觉障碍玩家群体无法享受主流3D游戏的深度与复杂性，加剧了他们与健全玩家之间的游戏体验差距。这对增强游戏领域的社会包容性和技术公平性提出了重要挑战。
• 研究动机与相关工作: 作者旨在开发一种非线性、自主的音频导航工具，让视觉障碍玩家能像健全玩家一样自由探索虚拟世界。同时，文章还回顾了现有如菜单导航、GPS导航等工具的局限性，为设计新方法提供背景支持。

解决方案

• 提出的方法或解决方案: 提出一种音频导航工具——NavStick，通过重新设计游戏控制器的右摇杆，让玩家能够通过“擦洗”（scrubbing）动作根据方向定位物体，并通过空间化的音频反馈提供周围环境的信息。
• 创新之处:
  • 自发性: 用户可随时选择扫描任何方向，而不需要通过线性菜单逐一检查。
  • 非侵扰性: 音频通知仅在玩家主动操作时提供，避免了过多不必要音频反馈的干扰。
  • 硬件兼容性: 不需要额外硬件支持，仅需标准游戏控制器和耳机即可实现功能。
• 实施步骤及技术:
  • NavStick利用Unity游戏引擎开发，结合Steam Audio工具实现音频空间化。
  • 通过共同设计过程，与视觉障碍研究团队成员合作确定设计要求。
  • 开发数据结构“NavPie”，以方向性标签的形式表达虚拟对象的方位和角度。
  • 结合实时光线投射技术识别物体并反馈音频。

研究成果

• 具体成果:
  • NavStick相比传统菜单导航工具（NavMenu），能够帮助玩家更准确地形成环境的心理地图。
  • 在用户测试中，视觉障碍玩家更倾向于NavStick的自主导航功能，尤其对于具有方向性的任务或游戏情境。
  • 通过8个场景实验，发现NavStick能有效应用于复杂的3D游戏环境，极大提升视觉障碍玩家的自由感和参与感。
• 与现有解决方案的对比与优势:
  • 方向信息提供优势: NavStick能提供关于物体的方向和空间位置的信息，而不是像菜单工具那样仅仅列出存在的物体。
  • 用户体验: 玩家表示NavStick使他们能够获得类似于游戏摄像机“环顾四周”的能力，这是过去未实现的功能。
• 实验或评估结果:
  • 视觉障碍玩家能完成所有实验游戏任务，包括复杂的动态环境（移动敌人）、时间限制以及环境遮挡情境。
  • Oclusion（遮挡性障碍）是玩家最难应对的场景，同时也强调了系统对于动态物体追踪和时间压力的应对机制。
• 局限性与未来方向:
  • 当前系统仅支持平面方向导航，未来可发展为球形导航。
  • 对环境遮挡物的更详细描述和视觉场景美学信息转换为音频的能力需要进一步研究。
  • NavStick可适用于真实世界导航场景（如白杖或智能手表），扩展其应用范围。

总结

本文通过提出并验证NavStick，开创了新的视频游戏导航辅助工具，为视觉障碍玩家参与主流3D游戏提供了可能性。研究表明，NavStick在增强玩家自由探索、提供方向性信息以及提升游戏整体体验方面具有显著优势，但仍需进一步解决遮挡物处理和环境美学反馈等问题。未来研究可进一步扩展其应用领域及功能范围，甚至推广到真实世界导航场景中，为视觉障碍人士提供更大的生活自由与便利。