面向双重纠缠世界的虚拟现实空间查询研究
数据结构与算法
2019-08-26 v1
摘要
随着虚拟现实（VR）技术和虚拟导览应用的快速发展，需要针对物理世界和虚拟世界中同时移动的场景定制空间查询。传统的空间查询主要针对单一世界设计，未考虑VR中纠缠的双重世界。本文首先研究了VR中作为空间查询基础构件的最短路径查询，旨在通过利用计算机图形学中的重定向行走（RW）技术，避免在物理环境中碰到边界和障碍物。具体而言，我们首先形式化定义了双重世界重定向无障碍路径（DROP），以在虚拟世界中寻找最短距离路径，该路径受物理世界中RW成本的约束，以确保VR中的沉浸式体验。我们证明了DROP是NP难问题，并通过寻找最小沉浸损失范围（MIL Range）设计了一个完全多项式时间近似方案，即双重纠缠世界导航（DEWN）。随后，我们展示了现有的空间查询算法和索引结构可以利用DEWN作为基础构件，以支持VR双重世界中的kNN和范围查询。实验结果以及在HTC VIVE上实现的用户研究表明，在各种VR场景中，DEWN均优于基线方法，并具有更平滑的RW操作。
引用
@article{arxiv.1908.08691,
title = {On VR Spatial Query for Dual Entangled Worlds},
author = {Shao-Heng Ko and Ying-Chun Lin and Hsu-Chao Lai and Wang-Chien Lee and De-Nian Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08691},
year = {2019}
}
备注
20 pages, 39 figures. A shorter version of this paper has been accepted for publication in the 28th ACM International Conference on Information and Knowledge Management (CIKM 2019); this is an expanded version containing supplementary details