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暈車(chē)暈船暈飛機(jī)都是暈動(dòng)病,其實(shí)就是汽車(chē)、輪船或飛機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的顛簸、搖擺或旋轉(zhuǎn)等任何形式的加速運(yùn)動(dòng),刺激人體的前庭神經(jīng)而發(fā)生的疾病。
但是VR體驗(yàn)中,發(fā)生的眩暈感,跟暈動(dòng)病是一樣的嗎?為什么有些人平時(shí)不暈車(chē),玩起VR來(lái)缺暈得不行?
實(shí)際上人們對(duì)于VR的眩暈很大程度上,與暈船暈車(chē)沒(méi)啥區(qū)別:都是人耳朵里的前庭系統(tǒng)所感受到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和視覺(jué)系統(tǒng)不一致,就會(huì)產(chǎn)生不協(xié)調(diào),最終人就會(huì)覺(jué)得暈乎乎的。
總的來(lái)說(shuō),暈動(dòng)癥分為三種:
1、你看到動(dòng)了,感覺(jué)沒(méi)有動(dòng):比方說(shuō)打FPS游戲就是這種情況。
2、你感覺(jué)動(dòng)了,但是看到?jīng)]有動(dòng):比方說(shuō)暈車(chē)暈船暈機(jī)就是這種情況。
3、感覺(jué)的運(yùn)動(dòng)情況與看到的運(yùn)動(dòng)情況不匹配:宇航員在做離心機(jī)訓(xùn)練的時(shí)候就會(huì)遇到這種情況。
對(duì)于VR,情況可能要更加復(fù)雜一些。用戶(hù)的全部視野都被VR頭顯所覆蓋,VR頭顯極力欺騙你已經(jīng)到了另一個(gè)世界,此時(shí)視覺(jué)系統(tǒng)所感受到的東西就不僅僅是視野中的一塊屏幕上顯示的畫(huà)面,而是整個(gè)視野,在這種情況下,VR導(dǎo)致的暈動(dòng)癥就會(huì)有很多種因素。
VR眩暈分為由硬件引起的暈眩和由軟件引起的暈眩。
1. 由硬件暈眩
VR硬件帶來(lái)的暈眩主要是4個(gè)地方:GPU、感應(yīng)器、顯示屏、芯片成像透鏡,以及瞳距和距離調(diào)整結(jié)構(gòu)。
解決硬件暈眩也很簡(jiǎn)單,使用最好的硬件就可以盡可能減少解決硬件層面的暈眩。但是現(xiàn)階段消費(fèi)者認(rèn)為眾多VR硬件是不成熟的呢?原因是因?yàn)閺S(chǎng)商從成本的角度考慮,將VR設(shè)備的“性?xún)r(jià)比”做得更高一些。
如果從硬件層面著手試圖消除眩暈的問(wèn)題,一方面需要硬件市場(chǎng)降低成本,另外一方面還需要產(chǎn)業(yè)鏈的供給。
從設(shè)備的角度來(lái)說(shuō),硬件和軟件設(shè)計(jì)的不合理造成了暈眩,那么解決方案也是從這兩方面入手。目前來(lái)看,各大廠(chǎng)商都提出了自己的辦法。硬件能發(fā)揮的作用更大一些,但也絕不能孤立來(lái)看。
2. 軟件暈眩
軟件暈眩的概念就比較大了。
VR暈眩有以下幾大原因:
<1>. 游戲內(nèi)容
很多VR游戲,本身的內(nèi)容就會(huì)產(chǎn)生暈眩。比如說(shuō)你在坐“VR 過(guò)山車(chē)”時(shí),視覺(jué)上你正處于畫(huà)面中的狀態(tài),在做劇烈的高速運(yùn)動(dòng),但是前庭系統(tǒng)卻表示你并沒(méi)有在運(yùn)動(dòng),這時(shí)就會(huì)導(dǎo)致頭暈。
<2>. 畫(huà)面與現(xiàn)實(shí)世界的差異
VR顯示器給出的畫(huà)面變形嚴(yán)重、視野小,這些都與現(xiàn)實(shí)世界有差異,時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)感覺(jué)頭暈。
<3>. 畫(huà)面滯后于動(dòng)作
VR硬件的延遲造成時(shí)間上的不同步,當(dāng)人轉(zhuǎn)動(dòng)視角或是移動(dòng)的時(shí)候,畫(huà)面呈現(xiàn)的速度跟不上,在VR這樣全視角的屏幕中,這樣的延遲是造成暈眩的最大問(wèn)題,目前降低延遲是當(dāng)下減弱VR眩暈的主要手段。
在VR這樣全視角的屏幕中,這樣的延遲是造成暈眩的最大問(wèn)題。
<4>. 瞳距不一
由于每個(gè)人的瞳距不一,對(duì)某些人來(lái)說(shuō),人眼瞳孔中心、透鏡中心、畫(huà)面中心三點(diǎn)并非一線(xiàn),從而出現(xiàn)重影現(xiàn)象,看久了人也會(huì)非常容易頭暈。
<5>. 景深不同步
景深不同步,也是眩暈的原因之一。比如說(shuō),在你的面前,有一張桌子,在桌子上,近處放了一個(gè)杯子,遠(yuǎn)處放了一個(gè)玩偶。你看著近處的杯子,按理來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)處的玩偶應(yīng)該模糊不清,但是現(xiàn)在,遠(yuǎn)處的玩偶也看的非常清晰。
總的來(lái)說(shuō),VR 設(shè)備對(duì)現(xiàn)實(shí)的模擬不夠真實(shí),還無(wú)法真正地欺騙到大腦,受到困擾的大腦不堪重負(fù),才會(huì)造成眩暈的問(wèn)題。
那如何解決暈眩問(wèn)題呢?
1. 低延遲技術(shù)
選購(gòu)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備,很重要的一個(gè)指標(biāo)是從轉(zhuǎn)動(dòng)頭部到轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)面的延遲。
畫(huà)面延遲在很大程度上又取決于顯示屏的刷新率。目前世界上最先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備刷新率在75Hz。研究表明,頭動(dòng)和視野的延遲不能超過(guò)20ms,不然就會(huì)出現(xiàn)眩暈。
2. 添加虛擬參考物
普杜大學(xué)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)學(xué)院的研究人員去年就發(fā)現(xiàn),只要在 VR 場(chǎng)景中加一個(gè)虛擬的鼻子,就能解決頭暈等問(wèn)題。研究人員在各種虛擬場(chǎng)景中對(duì) 41 名參與者進(jìn)行了測(cè)試,一部分人會(huì)有虛擬鼻子,一部分沒(méi)有。結(jié)果發(fā)現(xiàn),有鼻子的人都能保持更長(zhǎng)時(shí)間的清醒。
3. 電前庭刺激
目前國(guó)外正有一家名叫vMocion 的公司,打算利用梅奧醫(yī)學(xué)中心的航空航天醫(yī)學(xué)和前庭研究實(shí)驗(yàn)室花費(fèi) 10 多年研究的技術(shù)去解決這個(gè)問(wèn)題。這項(xiàng)技術(shù)名為電前庭刺激(GVS),將電極放在策略性位置(每只耳朵后要放置兩個(gè)電極,一個(gè)在前部,一個(gè)在頸背),追蹤用戶(hù)內(nèi)耳的感知運(yùn)動(dòng),并將視野范圍的運(yùn)動(dòng)觸發(fā)成GVS同步指令,刺激產(chǎn)生三維運(yùn)動(dòng)。如果行得通的話(huà),它可以讓用戶(hù)完全沉浸在當(dāng)前的環(huán)境中,真正感覺(jué)在自己駕駛的宇宙飛船在俯沖或轉(zhuǎn)彎。
4. 調(diào)節(jié)鏡片之間的距離
在最原始的“手機(jī)盒子”中大家其實(shí)并沒(méi)有考慮到這一點(diǎn),大家考慮更多的只是怎樣適配不同近視的用戶(hù)(有些盒子連這都沒(méi)考慮),記得應(yīng)該是三星首先利用了滑輪調(diào)節(jié)鏡片之間距離的設(shè)計(jì),可以自由調(diào)節(jié)兩個(gè)鏡片之間的距離。另外,也有方案顯示可以通過(guò)藍(lán)牙控制器等調(diào)節(jié)畫(huà)面的中心點(diǎn)。從而保證畫(huà)面中心、鏡片中心、人眼中心三點(diǎn)一線(xiàn)。避免重影,避免暈眩。
5. 光場(chǎng)攝影
一個(gè)光場(chǎng)快照可以在圖片獲取后給照片進(jìn)行聚焦、曝光、甚至調(diào)整景深。 它不僅僅記錄落在每個(gè)感光單元所有光線(xiàn)的總和, 光場(chǎng)相機(jī)還旨在測(cè)定每個(gè)進(jìn)入的光線(xiàn)強(qiáng)度和方向。有了這些信息, 您就可以生成不只是一個(gè), 而是每一個(gè)在那一刻進(jìn)入相機(jī)視野的可能的圖象。例如,攝影師常常會(huì)調(diào)整相機(jī)的鏡頭,以便對(duì)面部進(jìn)行聚焦,刻意模糊背景。也有人想要得到模糊的面部,背景要十分清晰。有了光場(chǎng)攝影,同一張照片,你可以獲得任何效果。
總的來(lái)說(shuō)暈眩問(wèn)題是阻礙VR爆發(fā)最重要的原因,相信時(shí)間將是解決一切問(wèn)題的萬(wàn)能鑰匙,期待在不遠(yuǎn)的將來(lái),我們能夠體驗(yàn)到不暈的虛擬現(xiàn)實(shí)。上天、入地、下海,躺在家里,真實(shí)經(jīng)歷一切的美好,真好。
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