為什麼VR遊戲玩完後會頭暈、噁心?

今天在ShoppingMall體驗了一下VR遊戲,過山車和射擊遊戲。玩完後直接就頭暈噁心反胃,去到廁所就吐了。為什麼反應會這麼誇張?這和看3D電影不一樣嗎?


先說結論——『前庭視覺不匹配』

下圖是我玩過的最暈的VR遊戲——

我被綁在滑板上加速地向下滑去。

你視覺系統感到的畫面是這樣的——

而前庭系統感到我正靜止地坐在椅子上:

前庭和視覺的不匹配讓我狂暈。

下面進入正題。

目錄:

  1. 進化心理學的故事

  2. 暈動症的歷史

  3. 暈動症對VR的要求

  4. 目前已知的解決方法

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1.進化心理學的故事

講個故事,

在幾十萬年前的一個早晨。

你很餓,你在尋找食物。

你找到一些紅果子。

你從來沒見過這樣的果子。

看上去很誘人~

於是你開始吃它……

『(#‵′)靠,味道不對!』

你感到耳朵里有嗡嗡的耳鳴。

你的視覺開始變得模糊。

你這時移動身體,發現眩暈。

你感到你腳下track的位置和視覺你看到的錯位了。

這時,你有兩個選擇:

一是『感覺好噁心啊,把它嘔出來』為什麼頭暈等不舒服的情況,想吐,而嘔吐完就舒服了?

二是繼續吃。

扔掉它的活了下來,而繼續吃的,如下圖:

掛了。

根據進化心理學的觀點:

這些活下來的人對『前庭(vestibular)和視覺系統(ocular)的不一致』非常敏感。

前庭對應著設備里的IMU(感知加速度、方向變化,保證我們身體平衡不摔倒),而視覺系統對應設備上的攝像頭。

不過,目前還無法模擬人腦感知到加速、減速等運動。因為這涉及到高級的神經科學……

人類在各種高難度的運動中靠前庭和視覺的統一而保持平衡,人類製造的機器人模仿著上帝創造的人類,而機器人靠著IMU和攝像頭上的計算機視覺保持平衡。詳細請戳:人體是如何感知加速度的?

而人類的IMU如下圖,

對,正是『耳蝸』

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2.暈動症的歷史

在VR出現之前的交通工具革命中,也出現相同的問題:

  • 暈車是怎麼一回事?

  • 暈車的生理學機理是什麼?

  • 為什麼本來暈車的人自己開車時卻不暈車了?暈車是如何產生的?

  • 暈車藥的作用原理是什麼?

講三個交通工具的故事:

在人類的歷史中,暈動症一直是保持著進化論優勢的。直到幾千年前,人們開始使用輪船。

輪船越小,受到水勢影響越大,顛簸不已。你看著海平面,一會兒傾向這邊,一會兒傾向那邊,一會兒高,一會兒低。

所以要求我們保持一個穩定的地平線。

一個VR讓人不暈,就要做到『用戶感受不到速度』。

你玩VR過山車感到暈,是因為你站著,前庭系統感覺『你站著不動』,而視覺系統所看到的是『過山車一會兒加速一會兒減速』,遂狂暈不止。

飛機的體驗比其他交通工具都要好,因為它是

勻速直線運動,感受不到加速和減速。

就像坐飛機的時候,你感受不到飛機在平流層高速飛行,卻能感到飛機在平流層的起飛、降落。

十年前的三維遊戲革命又遇到了這個問題:為什麼有的人玩第一人稱3D遊戲會頭暈噁心?如何緩解?

暈動症是大腦的保護機制,也是原始社會殘留的糟粕。

哎,人的這個系統是整體的。

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3.暈動症對VR的要求

因為有『前庭和視覺一致』的需求,所以我們對VR也有同樣的要求:『VR上的IMU和屏幕上顯示出來的內容也得一致』

所以就有了你常聽人說的:保持低延遲(20ms以下)的tracking,60幀、90幀、120幀不掉幀……用戶一旦進入VR就要一直保持頭部追蹤,哪怕是場景的切換,內容的暫停,都必須要方向追蹤。如果是用廉價手機進行運算的,計算性能一跟不上,寧可變黑也不可掉幀、卡幀。

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4.目前已知的解決方法

有一種情況下可以切斷前庭和視覺的耦合,那就是屏蔽一方。

屏蔽視覺的方法很簡單,你把眼睛閉上,耳朵堵上,讓你走十米,或者走到某個地方,你根本做不到,你只能知道你是站著、跑著、蹲著、坐著,你知道你做出了什麼動作,但是你不知道自己在哪裡。(HTC vive可以把一個小的空間放大,就是利用你在VR空間中的『迷失』)

  • 怎樣在黑暗環境中保持走直線?

  • 長期連續不斷地轉圈會影響平衡器官嗎?

  • 人的大腦是如何識別某一物體並檢測到運動的?

這正是我計算機視覺第一課學到的,人眼看到了連續的二維圖像,這些二維的圖像經過大腦的圖像引擎處理生成三維的感覺,也能讓我們知道我們在哪,我們該怎麼去自己想要去的地方。

  • 人眼是如何對焦和防抖的?

  • 人眼的『光學防抖』是怎麼工作的?

  • 為什麼當我或跑或跳的時候,我眼中景象並不會像電影鏡頭那樣晃動?

  • 視野倒轉一定時間後,大腦會自動將視野轉正么?

當然,如果屏蔽了視覺,那還個毛的虛擬現實啊。那麼你要問了,那屏蔽前庭系統呢?對,屏蔽前庭系統,是目前唯一能解開VR暈動症詛咒(視覺和前庭耦合)的方法,我稱為『解耦合』。『解耦和』不能是切斷前庭和視覺系統,那樣的話你連邁出一步就會摔個半死,無法保持平衡:

  • 「一腳踩空」的感覺是如何產生的?

『解耦和』應是屏蔽或削弱前庭系統的功能,比如服藥,服用眩暈葯:

  • 暈車有辦法徹底治好嗎?除了吃暈車藥還有什麼好辦法嗎?

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目前oculus正在嘗試研究的『前庭輸入』

之前有人設計出這個來模擬人的前庭系統,

將它插入大腦。


鏈接:戴上頭顯就想吐?虛擬現實暈動症還有救么? - 深圳灣 | ShenzhenWare - 知乎專欄

來源:知乎

作者:陳凱文 文章來源:深圳灣

這篇文章由深圳灣(ShenzhenWare)整理自翁冬冬博士在深圳 HTC Vive 開發者峰會上的演講,演講題目為『虛擬現實暈動症產生機理與對策』。翁博士是北京理工大學光電學院的博士生導師,在虛擬現實領域有 16 年研究經驗,虛擬現實暈動症是其主要研究方向之一。

對大部分虛擬現實愛好者來說,如果還有什麼讓他們在投身虛擬世界之前有一絲猶豫,應該就只剩下伴隨虛擬體驗而來的暈眩了。

這種暈眩的科學提法叫做虛擬現實暈動症,像暈車暈船等一般暈動症一樣,虛擬現實暈動症是人體出於自我保護的正常反應。早期相關研究表明,初次體驗虛擬現實的人有 80% 會在 20 分鐘內出現不同程度的暈眩,隨著近兩年虛擬現實系統的完善,這一數字會有一定下降,但虛擬現實暈動症仍然十分普遍。

虛擬現實暈動症是怎麼產生的?

談到暈動症,就不得不提人的前庭系統。前庭系統在人體中主要負責平衡感,對加速度異常敏感,對前庭系統的不良刺激——如頻繁不規律的加速度變化等——容易引發暈動症。

在虛擬現實中,暈動症的產生多是由於感知認知之間的衝突導致的。例如,當虛擬的視覺內容暗示身體在運動,而前庭系統卻感知身體靜止時,人就會產生暈眩感——虛擬現實場景下,這類視覺和平衡感之間的衝突是導致暈動症的常見原因。

此外,由於大腦在認識事物時具有預測機制,會根據已有經驗假想和預測物體的運動,如果虛擬內容不符合現實經驗,也會帶來暈眩。

虛擬現實暈動症的癥狀有哪些?

說起暈車暈船,我們首先想到的一般是頭暈噁心,除噁心之外,虛擬現實暈動症的典型癥狀還包括眼部不適方向障礙。其中,眼部的不適是虛擬現實暈動症相比一般暈動症特有的癥狀,主要是由於現有的虛擬現實設備,即使顯示效果再好,也仍然是單焦面的光學系統,長時間的使用會引起眼部的疲勞。

虛擬現實暈動症的其他具體癥狀

另外,虛擬現實暈動症還會帶來一系列能力的喪失,包括平衡能力減弱方向感減弱以及真實感減弱。其中真實感的減弱有多種表現形式,主要是指人在適應了虛擬現實中一些與現實生活不符的場景之後,回到現實中反而出現種種不適應的現象。

在虛擬現實中,哪些因素會導致暈動症?

虛擬現實中導致或影響暈動症產生的因素主要有系統、硬體、軟體和個人因素四個方面。虛擬現實設備的製造者和內容開發者可以從這些方面進行系統和內容的優化,從而一定程度上避免或減弱在使用過程中出現的眩暈。

系統因素

虛擬現實系統導致暈動症的情況,主要是「運動輸出能力缺失導致運動衝突」。

簡單來說,是指虛擬現實系統不能支持人的身體與虛擬內容同步運動,導致人的身體運動與眼睛看到的虛擬信息不匹配,因而產生暈眩感。

現在的一些虛擬現實交互設備,包括 Vive 和 Oculus 配備的運動控制手柄、Omni、KAT 虛擬現實跑步機等,都旨在為虛擬現實系統提供運動輸出能力,使得玩家可以配合虛擬內容進行身體動作,從而減少暈眩。

Virtuix Omni 虛擬現實跑步機

硬體因素

硬體方面的影響因素如下圖所示,在這裡重點說明延遲和視場角(FOV)兩大方面的影響。

影響虛擬現實暈動症產生的硬體因素

系統延遲

延遲和卡頓是在體驗虛擬現實時導致暈眩的常見原因,與延遲有關的硬體因素主要有跟蹤交互精度交互系統延遲運算性能限制以及顯示器件刷新幀率(顯示延遲)。

跟蹤交互精度和交互系統延遲是指交互系統在跟蹤人體動作信息時的誤差和延遲;這些延遲進入運算之後,又受運算設備性能的限制被進一步放大;最終在顯示器件呈現的,其實是整個虛擬現實系統延遲的累積。要降低整體的延遲,就必須從這個過程的各個階段進行優化。

顯示器視場角(FOV)

如今許多廠商和媒體都把視場角作為評價虛擬現實設備的重要參數,然而有實驗結果表明,虛擬現實設備的視場角越大,越容易導致暈眩。

a、b、c 分別為虛擬視場角小於、等於、大於物理視場角的情況

值得注意的是,當現實設備的物理視場角和虛擬內容的虛擬視場角不一致時(如上圖),較大的虛擬視場角有助於降低暈眩程度。

軟體因素

軟體方面的具體因素非常繁多,可參照下表。在這裡選取其中八個方面簡單說明。

影響虛擬現實暈動症產生的軟體因素

視角選擇

像 PC 遊戲一樣,第一人稱視角的虛擬現實內容相比第三人稱視角會更容易引起暈眩。但第三人稱視角的沉浸感顯然遠遠低於第一人稱,在強調沉浸感的虛擬現實場景下,這一點需要做出權衡。

場景複雜程度及逼真程度

過於複雜的場景以及逼真的紋理會帶來更多的眼睛和頭部的轉動,而眼睛在轉動過程中需要關注更多細節,導致眼部以及大腦視覺神經疲勞,產生暈眩感。當然,這並不意味著必須犧牲對場景的精細刻畫,例如,在布置場景時,可以通過使用大面積的顏色進行一定的區隔,減少眼睛對細節的不必要關注,有助於減少暈眩。

場景比例問題

這種情況是指虛擬內容尺寸比例與現實不符,例如虛擬角色的身高與玩家現實身高有較大差距時,會帶來暈眩感。但由於人的適應能力很強,比例問題一般會由於人的適應而很快得到緩解,只不過在習慣了虛擬世界的比例之後,再返回現實可能又會產生不適感,需要再次重複這一適應過程。

主動被動問題

一個十分直觀的例子是,一個坐車時經常暈車的人,自己開車反而不會暈車。這是由於人在駕駛汽車時對運動會有預判,身體會提前進行相應的調整,而在坐車時則缺乏這種預判和調整。在虛擬內容設計中,被動的相機路徑運動十分容易導致暈眩,應當盡量讓玩家主動進行操作和運動。即使是必須使用被動運動的情況,速度也應盡量放緩。

環境特性

某些特定的環境即使在現實中也容易讓人產生暈眩,例如旋轉的樓梯、昏暗狹小的走廊等等,這類環境應當避免出現的虛擬現實內容當中。

靜態參照物

翁博士研究團隊的實驗結果表明,通過在視野中添加不隨視線移動而移動的靜態參照物,可以有效降低暈眩感。

翁博士研究團隊進行的靜態參照物實驗,視野中心放置了小黃人的 C 組暈眩程度最低

儘管這種方法會對視覺有一定的遮擋,但在一些具體場景中,例如需要快速運動的場景,可以通過在視野中心位置放置靜態參照物(例如準星)的方式來減少暈眩。

攝像機不良運動

在 PC 遊戲中,為了增強真實感,常常見到非常劇烈的視角運動,諸如攝像機的頻繁、快速的縮放、移動、旋轉、抖動等,而在虛擬內容中,出於顯而易見的原因,這類攝像機不良運動還是盡量避免比較好。

個人因素

在暈動症的問題上,人和人之間的個體差異很大,不同人對相同內容的反應可能截然不同,例如老人、兒童、孕婦等可能更容易產生暈眩。翁博士建議,虛擬現實內容也應當像主題樂園的娛樂設施一樣,針對不同人群的特徵,增加不適合人群的說明以及安全建議。

影響虛擬現實暈動症產生的個人因素

除了人群本身的固有特徵之外,翁博士還強調了經驗性和心理狀態的影響。

經驗性

對與同樣的虛擬內容,已經體驗過的人相較於第一次體驗的人,其暈眩程度會輕很多。這主要與人對內容的適應程度和預判有關。

心理狀態

當人處在焦慮等壓力較大的心理狀態時,會更容易暈眩。所以,在內容設計中,如果有時候劇情需要引發玩家比較極端的特定心理狀態,就要尤其注意,避免同時出現容易引發暈眩的感覺刺激。

演講剛開始時,翁博士就提醒道,關於虛擬現實內容,不外乎有三種情況:第一種是完美的虛擬現實體驗,完全不會有暈眩,這當然也是我們一直追求的理想情況;第二種是很糟糕的虛擬現實內容,體驗後馬上感到明顯的不適,這種內容也沒什麼問題,因為使用者會立刻放棄使用;而最可怕的的情況是,內容存在不易發覺的隱性問題,而開發者沒有進行大規模長時間測試,最終對使用者造成長時間潛移默化的傷害。

雖然虛擬現實概念出現已有近三十年了,但真正飛速發展也是近兩年的事。我們對虛擬現實的了解和認識,即使在學術領域,可能也落後於其本身的發展速度。希望虛擬現實設備製造者和內容開發者,在對新領域進行探索的同時,也抱有對新生事物應有的謹慎與敬畏。

文中截圖來自翁冬冬演講 PPT

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轉載、採訪、投稿、團隊報道聯繫公眾號:shenzhenware


作為一名VR從業人員,常有VR圈之外的朋友和筆者吐槽說:為什麼國產的VR眼鏡,看看靜止的內容還可以,一旦動起來,人就各種暈眩。而國外品牌的產品如Gear VR沒有出現這樣的情況,這是為什麼呢?

對於這個問題,筆者可以寫出很多原因,但是主要有一點,就是先讓大家認識一個誤區:VR技術不是簡單的兩個顯示屏+盒子。同樣的VR眼鏡,不少廠商只是開發了一個盒子,並沒有針對插入其中的手機進行軟硬體的優化,自然很容易造成體驗不佳,也就是科學上所稱之的暈動症。而暈動症歷來就被稱為VR發展的最大絆腳石。

嗯,關子賣完了,那今天就讓我們討論下關於如何解決暈動症的問題。

先獻上VR大牛對於這個問題的思考:

Michael Abrash是首屈一指的圖形程序員,他於2014年加入Oculus公司擔任首席科學家,致力於頭戴式可視設備(Head Mount Display簡稱HMD)研究。提到VR大家就必不可少的會想到暈動症(Motion Sickness)一詞。可以說這個問題是VR發展中最大的一塊絆腳石,具體來說HMD有許多偽影現象(artifacts),例如:色彩邊緣(color fringing)、抖動(judder也稱視角震顫)、頻閃(strobing)、拖影(smearing)等偽影問題會帶來眼腦協調不適,從而引發暈動症。所以說虛擬現實技術不是簡單的把兩塊顯示器放在眼前然後放映圖片那麼簡單。這篇文章是在Michael Abrash的三篇關於餘暉(persistence)博文的基礎上創作的,深入探討低餘暉如何降低暈眩感和低餘暉技術所帶來的其他負面問題。

首先什麼是餘暉效應呢?

換個詞來說餘暉效應就是視覺暫留現象,是指人眼在觀察事物時,光信號傳入大腦神經需要一段短暫的時間,光信號消失後,視覺形象並沒有立刻消失。這種殘留的視覺影像成為「後像」。舉一個簡單的例子,中國古代的走馬燈就是利用了這種現象。我們生活中也有餘暉效應,比如觀察一個白熾燈,當我們猛的轉頭後,白熾燈的燈光依然會映在我們眼前。

那麼餘暉與顯示器有什麼關係呢?

我們稱顯示器上的像素點被點亮的時間為餘暉時間(persistence time)。我們現在用的液晶顯示器就是全餘暉顯示器,因為像素點在每一幀都被點亮。那為什麼在HMD中我們要選擇低餘暉呢?這個問題我們就要從人眼和顯示器上的虛擬圖像間的相對運動說起了。

色像差(color fringing)也稱為彩色邊紋或者色散現象。在解釋低餘暉之前,我們先來看一個簡單的問題:色像差。這是一個很好修復的問題,也可以很好地幫助我們了解人眼和顯示器上的虛擬圖像間的相對運動。

下圖是一個很好的例子,我們可以清楚地看到圖片有紅綠藍三種基色邊緣,圖片質量大幅下降。那麼什麼情況下這種問題會發生呢?

我們可以認為來自顯示器的光子是一個三維信號,我們把這個三維信號量化為一個表達式:pixel_color = f(display_x, display_y, time)。這個表達式表示顯示器上的光子的位置和它的餘暉時間。

我們將用時間——空間圖來幫助大家了解HMD頭戴顯示器與真實世界有什麼不同(在這裡我們忽略垂直分量y)。

真實世界中的物體:

LCOS色序顯示器上的虛擬物品:(色序顯示器經常被用來當做HMD的顯示器)

如果你看不懂以上的解釋也沒有關係,簡單來講,由於色序顯示器三種色彩分量不能被同時點亮,那麼當人眼相對於顯示器上的虛擬物品移動時,我們就會看到色散現象。這種現象是一個很好解決的問題,因為只要確保色彩分量同時點亮就可以了,所以我們選擇更換顯示器,Oculus使用的就是OLED有機電激光顯示器。

我們之所以把色散問題放在開頭解釋,是為了讓大家更好地了解人眼和顯示器的虛擬物品間的相對運動。這種相對運動還會帶來抖動(視角震顫)、頻閃、拖尾等偽影問題(頻閃和拖尾的混合現象我們稱為抖動)。

首先什麼是拖尾呢?根據維基百科的解釋,拖尾是在vr中對於動感模糊的視覺感知,它降低了圖像銳度和細節。拖尾發生是因為像素點在被點亮時間內在視網膜上滑動了一段距離,點亮時間越長,滑動的距離就越長。換言之,當人眼與像素點有相對運動時,餘暉時間越長,拖尾現象越明顯。

其次什麼是頻閃呢?根據維基百科定義,頻閃是指在VR中同一時間視覺感知到多張虛擬圖像副本。當人眼觀察虛擬圖片位置從一幀到下一幀的位置超過5-10角分時,我們會感覺圖像明顯跳動,這種跳動就是頻閃。注意頻閃不是閃爍(flicker),閃爍是一種一亮一滅的現象,頻閃是同一時間看到多張相同的圖像。我們不會詳細介紹閃爍,因為閃爍不涉及視覺暫留。

而這兩種現象的組合,我們稱之為抖動。在HMD上,拖尾現象嚴重就會掩蓋住頻閃現象。下圖是一張渲染的遊戲場景,和這個場景拖尾2度的對比圖。(把手伸直,豎起大拇指,大拇指的寬度大概就是2度。)

如果你還是對頻閃和拖影的產生抱有疑問,那我們還是來看看時間——空間圖來幫助我們了解。

真實世界中的物體:

HMD上的虛擬圖像:

因為餘暉效應,人眼可以保存上一幀,這一幀,甚至下一幀的圖像,對於物體相對於眼睛從左到右移動(眼睛注視前方不動)這種情況,我們不會看到拖影現象,但是由於實際的刷新率,我們可能會看到頻閃。對於眼睛追蹤物體從左到右移動這種情況,因為每幀像素點都有滑動,所以我們看到了拖影現象,這時,如果我們人眼追蹤不精準,虛擬圖像沒有落在視網膜相同位置上(也就是說x軸有位移),我們也會看到頻閃,這就造成了抖動這種混合現象。

了解了這些偽影現象之後,我們想做的就是如何解決它。第一個方法當然就是提高刷新率,讓虛擬物品運動更加接近真實世界。請看下圖:

那麼問題來了,多大的刷新率才足夠呢?

沒有一個答案可以回答這個問題,因為這個值依靠於場景內容、解析度、視場FOV、像素點填充、顯示器類型、人眼移動速度、人眼特徵。我可以告訴你,這個值大概接近於100Hz。

200Hz是一個很大的提升,但是還不夠。如果是一個1080p且有用90度FOV的顯示器可能需要300到1000Hz的刷新率,但是高頻率要求更高的解析度。一個1000Hz的顯示頻看起來足夠好了,基本可以確定可以減少或者消除一些HMD的問題,也許包括暈眩,因為它更加接近現實世界。我不能百分之百肯定我的結論,因為我從來沒見過一個1000Hz的頭戴顯示器,我也不認為目前技術可以達到這個要求。

那麼除了提高刷新率,還有沒有其他方法可以消除抖動?那就是降低餘暉時間。我們再來看幾張對比圖:

解決了拖影,又引發了新的問題。之前我們也提到了,在抖動的情況下,拖影隱藏了頻閃效果。不看拖影,低餘暉的顯示器會造成頻閃。然而低餘暉的頻閃看起來不是一個嚴重的問題,因為眼睛在完美跟蹤什麼圖像時不會頻閃,虛擬圖像上的像素點會在每一幀落在視網膜的相同位置,所以沒有幀到幀之間的圖像位置相隔問題(造成頻閃的原因)。但是眼睛不可能追蹤場景里的所有虛擬物品。舉一個例子,如果你在一個賽車場景里,周圍有舞動的人群,但你的視線一直在追蹤場景中的賽車,因為人眼追蹤賽車,所以我們人眼和移動的賽車間沒有相對運動,我們看不到頻閃,但是場景中的其他部分,可能會出現頻閃現象。再比如,如果你在玩一個遊戲,讓你在一個喧鬧的街市場景中掃視尋找一個圖標或者標誌,這時場景中的物體會相對人眼產生距離,這個距離間隔大於5-10角分,我們就會看到頻閃。

頻閃現象並沒有被人們好好研究過,我們關於這個現象引發的問題現在還沒有解決。 其中涉及了很多人體眼腦的合作機理。目前看來,Michael Abrash發現了兩個因素影響著這種視覺不穩定問題。一個是掃視遮蔽(Saccadic masking),也稱掃視抑制);另一個是參照系(frame of reference)。在這裡我可以粗略的向大家介紹一下什麼是掃視抑制,什麼是參照系。但是更具體深入的研究還是需要大家自己去慢慢了解。

對於人類來說,如何在頻繁的快速掃視眼動中保持視知覺穩定是一個重要的課題。研究表明,伴隨快速掃視發生的視覺敏感性降低的現象,即掃視抑制,對於形成穩定的視知覺具有重要作用。在我們掃視時,真實世界的圖像在我們的視網膜上滑動。但是低餘暉使我們喪失了掃視抑制的功能,因為低餘暉導致了虛擬圖像在掃視過程中始終保持清晰,失去了滑動,這時頻閃現象就會發生。

另一個因素是參照系,為了把視網膜接收到的信息轉化為我們熟知世界的模型,無論什麼時候眼腦都需要一個參照系(人腦預測被掃視的物品應該處於什麼位置)。但是低餘暉消除了拖尾,圖像移動變的不連貫,所以人腦認為虛擬圖像沒有處在正確位置上。這時,我們就會感到視覺不穩定。

頻閃帶來的視覺不穩定性在遊戲中不是一個很大的問題,也很少被檢測出來,人腦在發展中,也有可能在未來的十幾年慢慢適應這種問題,就像人配了一個新眼鏡一樣。HMD研究已經有了突破性的發展,但是還有很多未知的問題等待我們去探討。希望這篇文章可以讓大家對暈動症有一定的了解,並且知道了低餘暉顯示器的益處和缺陷。如果文章中有哪些不精準,不明確的解釋歡迎大家積極討論。謝謝

參考文獻:My Steam Developers Day Talk

本文由布格虛擬現實(bugetech)作者在Michael Abrash的三篇關於餘暉(persistence)博文的基礎上創作而成。

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製作VR遊戲—VR如何才能不「暈車」? - MirrorVR - 知乎專欄


不少玩家在玩3D遊戲時會出現頭暈的現象,尤其是類似《DOOM》這樣的第一人稱視角或尾視角遊戲,這種現象更為嚴重。

在運動過程中頭暈,這種現象產生的原因,簡單來說,主要是因為人類在運動的時候為了保證視覺的連續性,視網膜上殘留著以前的視覺圖像,和眼睛對於運動反方向的視覺補償,這個時候,如果這些信息和身體的肢體感覺信息比較,得到了不同的感知結果,就會導致頭暈的現象。

為什麼閉上眼睛的時候轉動還會感到頭暈呢?這個仍然是因為肢體感覺和旋轉時離心力的偏差導致感覺上的差異帶來的頭暈效果。

為什麼那些舞蹈演員旋轉的時候不頭暈呢?那是因為他們在旋轉的時候會職業性的把目光注意到一個物體上,盡量減少視網膜中的視覺殘像。把雙手升起來保持平衡,同時也減少離心力跟人帶來的負面感知狀態,這樣就會減少頭暈。

那麼在遊戲中頭暈的成因又是什麼呢?

首先,動靜的混搭會導致頭暈。

我們在玩遊戲的時候,顯示器或電視屏幕之外的一切都是靜態的,而遊戲中的景物又是動態的,這兩種反差會導致頭暈,尤其是遊戲中的景物動態過大過劇烈的時候。

3D遊戲十分真實的畫面,會讓我們感覺世界真的在動,這些感覺來自視覺。在眼睛裡有專門的視神經來感受運動。這些運動感受器官都是非常敏感的,它們將感受到的運動信息傳送到神經中樞,由神經中樞控制人體進行適當的反應,來應對運動對人體造成的影響。由於人體的肌肉以及大腦負責運動部分的組織沒有給身體發送過運動指令,也就是說大腦接受視神經傳來的運動信號的同時,又接收到身體沒有在運動的信息。使大腦產生矛盾,從而無法處理。人類的身體會本能的將這種混亂處理成中毒,胃部會將啟動排除反應,也就是噁心的感覺。

其次,很多3D遊戲,尤其是動作遊戲和運動遊戲,遊戲中的運動速度過高,但是又不是高得人無法看清楚,,這會讓人的視線無法聚焦。也就是說,無法像舞蹈演員一樣在旋轉的時候把目光聚焦到一個固定的物體上,因此就導致了頭暈。

再次,鏡頭和角色的運動匹配不當,也會導致頭暈,以一款橫版遊戲為例,如果角色稍稍移動一個像素,鏡頭就會同時跟動,這樣就會導致鏡頭頻繁移動,產生頭暈。而適當的設置阻尼係數,讓鏡頭不那麼靈敏,則可以有效的減輕頭暈的現象。

此外,視錐設置的過窄或者過寬引起的變形也會使人頭暈。常規的視錐是45度,60度,90度。水平可視角度是120度,垂直可視角度是60度。在這個範圍內,一般都會讓人感到比較舒服。

————以上是非VR,傳統遊戲中的情況,摘錄自拙作《人本遊戲》————

到了VR時代,尤其是那種頭戴式設備,暈動症的現象更為明顯,甚至已經到了嚴重阻礙VR技術商業化的程度。《DOOM》時代,是大部分人不暈,少部分人暈,暈的人只是覺得有點暈,不會暈到吐。而到了VR時代,則是號稱「沒有人能堅持一個小時」,變成了大部分人都暈,而且很嚴重,嚴重到吐。

這是為什麼呢?

因為在傳統遊戲中,是個三角結構,人的本體感知,屏幕上的畫面和周圍環境畫面三個維度相互作用,人們在玩3D遊戲的時候,人本體感知不動,周圍環境不動,只有屏幕上的畫面在動。對於人本體感知來說,是2:1強力壓制,屏幕上的畫面對人的影響比較小,所以只要鏡頭運動不是太劇烈和頻繁,就不會有太多暈的感覺。

而在頭戴式設備上面,是個二元結構,周圍環境看不到了,人的本體感知和畫面是1:1,勢均力敵,本體感知自然會敗下陣來,暈得厲害。

2:1和1:1的形勢,是任何人也無法逆轉的,所以,VR設備註定會讓人暈,這個大方向是無法改變的。

那麼我們該怎麼辦?

常見的做法有以下這些:

1、內容規避

我們可以發現,在傳統遊戲中,人是不動的,而在VR遊戲中,人是可以動的。當人的動作和畫面運動匹配的時候,人和處於現實世界一樣,不會產生感知和視覺的不一致,所以不會暈。因此,那些解謎類遊戲和觸摸式GALGAME等小幅度動作的遊戲,和現實中人的動作能夠匹配,更不容易暈。而那種跑酷類,飛行類遊戲,比現實中人的動作快太多,無法匹配,會感覺到暈。

2、加速

同理相反,當人快速轉頭的時候,有可能產生畫面的跟動速度跟不上人的轉動速度,產生暈眩,尤其是大空間的場景,所以提升幀數能降低這種狀況下的頭暈。

3、高清

我們閱讀一張油墨暈染,模糊不清的報紙會感覺到頭暈,同理,低解析度的畫面也會加劇頭暈,提升解析度可以降低頭暈現象。

4、眼動分析和一個鼻子

前面說過舞蹈演員不會暈,是會把目光聚焦在一個物體上。每個人都覺得鏡子中的自己比照片上的自己好看,也是因為照鏡子的時候視線會不自覺的聚焦在自己滿意的地方和忽略了皺紋,痘痘等瑕疵,而照片則忠實的記錄了一切,看照片的時候,視線又是聚焦在照片本身上面。所以,給玩家一個焦點可以降低頭暈的狀況。

利用眼動分析,捕捉用戶視線,在用戶視線位置做更清晰的渲染,這是模擬人類在現實中的視覺的一種做法。而在畫面前方位置放置一個鼻子,也能起到聚焦作用,這和舞蹈演員的視線聚焦方法是一個道理。

5、反覆練習

當有VR設備公司的人,尤其是測試人員告訴你他家的設備一點都不會暈的時候,你千萬不要相信。因為大量事實證明,這種頭暈經過反覆練習或者說不斷重複都是可以逐漸緩解的,當然,有前庭相關疾病的人除外(作為一個家族遺傳美尼爾氏綜合症患者,我可以非常負責任的說這句話)。同理,我們也會聽到老用戶反應說一點也不暈,因為他們經過了大量實踐。這一現象,在第一人稱3D遊戲出現的時候,已經預演過一回了,老玩家都說不暈,新玩家都說暈不玩。

然而你看到這裡,一定想問我,你怎麼看VR遊戲的前景咧?這篇已經太長了,且聽下回分解吧!

(拙作《引爆IP——打造影游漫文泛娛樂生態》即將由人民郵電出版社出版,歡迎關注)


我也有相同的問題,我自己稱之為「3D眩暈症」(不知道準不準確),具體癥狀是遊戲開始十分鐘之內,絕對開始頭暈,二十分鐘之內,必然想吐,所以我是沒堅持過二十分鐘。。


你的眼睛告訴腦子你在動,你的身體告訴它你沒動。。。。。。大腦表示不知所措


頭暈、噁心的現象是VR中的經典問題,稱為Cybersickness或者VR Sickness,類似於暈車暈船的感受。(Virtual reality sickness) 比如,在虛擬環境中,從顯示器上看到自己的移動/旋轉,和自己在真實世界的移動/旋轉不統一,大腦就會「報錯」,產生不適感。

這種現象在需要以第一人稱視角運動的系統中尤其常見。過山車和射擊遊戲這種完全沉浸的VR體驗,都是以第一人稱視角,頻繁在虛擬場景中移動的;而一般3D電影不是第一人稱視角,且移動也比較緩和(攝像頭運動劇烈的3D電影也容易暈)。導致這種情況的可能原因也有很多,比如顯示器刷新率低,用戶追蹤技術的不夠精準,等等。


原作者:Victor

原出處:知乎

原文鏈接:深度解讀:VR移動方式和眩暈

感謝 @Victor 同意轉載文章。

前言

VR是一個新興的行業,獨特的遊戲體驗,讓人慾罷不能,但目前VR頭盔的眩暈問題仍然是待解決的主要障礙。各大硬體廠商和遊戲製作方各顯神通,目前已經取得了較好的成果,大部分主流的硬體和遊戲已經能讓玩家連續玩1個小時左右都不會感到不適。

導致眩暈的原因:

眩暈是一種運動性或位置性幻覺,是生理性位置與大腦知覺位置的衝突,是人體平衡系統功能紊亂的表現,包括患者自身旋轉感或周圍景物旋轉感、擺動感、漂浮感、升降感及傾斜感等。

內耳前庭是人體平衡系統的主要神經末梢感受器官、其次為視覺和本體感受器。三者只要其中任何一種感受器向中樞傳入的衝動與其它兩種感受器的傳入衝動不協調一致,便產生眩暈。

而我們在玩VR遊戲的時候的眩暈感主要是由前庭與視覺兩者之間的衝突產生的。比如說你在坐「VR 過山車」時,視覺上你正處於畫面中的狀態,在做劇烈的高速運動,但是前庭系統卻表示你並沒有在運動,這時就會導致眩暈。

遊戲中導致眩暈的問題有很多,包括顯示的幀數過低、卡頓、加速度、遊戲的畫風、紋理的複雜程度,光暗等等。其中影響最大的因素之一就是玩家的移動方式,下面我們就來分析一下VR中的各種移動方式。

各種移動方式詳解

手柄移動

《生化危機7》使用了手柄搖桿的方式來控制移動,這種移動方式與傳統PC上的移動方式一樣,玩家很容易理解,但是這種移動方式帶來的眩暈感是非常嚴重的。遊戲允許玩家不用真正的轉動頭部而調整遊戲中的方向,遊戲中的下蹲動作也只需按下一個按鈕來實現,這些都會誘發玩家的不適。小編作為久經殺場的VR玩家也不能堅持15分鐘以上,尤其是走近牆壁的時候,會感覺到腦部脹痛,不建議遊戲採用這種方式。

瞬移

VR上使用最多的移動方式,例如《消失的國度》之類的RPG遊戲幾乎都是使用這種移動方式,這種移動方式自由度較高,在瞬移的過程中屏幕變暗再出現的設計也能有效的降低玩家的眩暈。但是,這種移動方式玩家是看不到自己移動的過程,只是類似切換了一個鏡頭的位置,如果在戰鬥中頻繁過程中很容易迷失方向。結合Room Scale,在戰鬥中使用Room Scale的小範圍移動,在冒險和探索過程中使用瞬移,這兩種方式的結合使用上目前VR遊戲上最流行也是最好的方式之一。

跳躍

《Sairento VR》中的跳躍移動方式和上述的瞬移方式有點類似,只是在移動前玩家可以預先知道接下來的移動軌跡,移動的過程也會在畫面中顯示(並不是畫面變暗再出現),遊戲中還在跳躍過程中加入了「子彈時間」,鼓勵玩家在移動過程中能使用各種攻擊手段,造成了一種邊走變打的感覺,令遊戲的節奏更加緊湊,但是這種移動方式帶來的眩暈感也是比較強烈的。

載具

賽車類遊戲作為遊戲界一種經久不衰的遊戲類型在VR中的表現又如何呢?在上述文章中我們說過,如果遊戲畫面和前庭感受互相衝突時會帶來眩暈感,那麼賽車類遊戲應該非常眩暈吧?答案是並沒有,原因是當你在玩賽車類遊戲的時候,你的大腦會幫著你欺騙前庭,並且在移動過程中玩家是主動的,主動式的移動會有效降低眩暈,這就是為什麼有的人坐別人的車會暈,自己開車不會暈。

手部動作

我們在文章上部分中講到,決定眩暈感的因素有3個,視覺、前庭還有體感,而利用手部動作移動的方式基本思路就上盡量讓視覺和體感保持一致。例如《The Climb》中模擬真實的攀岩,《VINDICTA》中玩家模擬跑步動作,甩動雙手實現向前奔跑。這種移動方式同樣會出現一定程度的眩暈,雖然最終效果並不理想,但是比起手柄的移動方式確實能有所改善,至少證明讓視覺和體感保持一致能降低眩暈感。

HTC房間追蹤系統

HTC Vive虛擬現實頭顯一個關鍵技術是Room Scale用戶追蹤,這是Valve的SteamVR系統和它的Lighthouse基於激光所提供的解決方案。其概念是在一個5米X5米的範圍內跟蹤用戶運動,這些運動軌跡將複製到虛擬現實的體驗中去。

工作原理

  Lighthouse 的核心原理其實很簡單,就是利用房間中密度極大的非可見光,來探測室內佩戴VR 設備的玩家的位置和動作變化,並將其模擬在虛擬現實 3D 空間中。通過兩個相對成本較低的探測盒子,就可以達到相對精準的效果。

  打開探測盒子內部,會發現沒有任何攝像頭,只有一些固定的 LED 燈,加上一對轉速很快的激光發射器,其中一個會「掃射」整個房間,以每秒 60 次的速度頻閃。

  光線發射出來後,還需要接收器,也就是 VR 頭盔或手柄,裡面配備的光感測器可以探測發射出的頻閃光和激光束。最妙的設計也在這裡,每閃一次,頭盔就開始計數,像秒錶一樣,直到某個光感測器探測到激光束;然後利用光感測器的位置,以及激光到達的時間,利用演算法計算出頭盔相對基站的位置。

HTC的Lighthouse技術可以實現讓玩家在5米X5米的範圍內移動,並且這種不會讓玩家感到眩暈。可是,對於一些遊戲來說,5米X5米的範圍還是太小了,只能作為輔助移動的手段或者作為一個閃避區域,需再結合別移動方式一起使用。

Virtuix Omni 虛擬現實跑步機

Virtuix Omni 虛擬現實跑步機比房間級(Room Scale)更進一步,讓你能夠在虛擬世界裡無限行走。然而因為不管是家庭還是體驗店,線下的空間顯然是有限的,所以就有了虛擬現實跑步機

這種設計——讓你感覺在走動(包括身體的感覺和視覺),但實際上是原地踏步。

核心技術

要將原地踏步做到以假亂真,讓用戶感覺真的在走動,是一件非常難的事情。起初你可能會想,健身房裡的跑步機不就是用原地踏步的方式來跑步的嗎?但那裡的跑步機實際上是設定好一個履帶轉動的速率後,用戶再以相應的跑動速度跟上履帶的轉動。而要做成VR跑步機的話,需要履帶知道用戶怎麼走,再以合適的速率轉動讓你保持在原地,這非常難,另外健身房的跑步機也不是多方向的。

為什麼難呢?讓機器來適應人的步伐,最大問題是延遲。因為人的走動是無規律的,你不知道他下一步會怎麼踏步,時間、速度也都不知道。所以要實現履帶的轉動與人的走動相同步,就必須在極短的時間內識別用戶的動作,再傳到跑步機上,履帶進行相應的轉動。不幸的是,這個過程以目前的技術來實現的話需要的時間仍然太長,如果時間太長(也就是延遲大)的話,你在跑步機上很有可能會跌倒。

聰明的設計師想到的方法是:在你的腳下放一口「鍋」,鞋底再放個輪子,這樣你不管怎麼走,都會滑回「鍋」里。

在跑步機行走與在真實地面上行走的感覺很不一樣,這個「不一樣」並不是不好,而是說你需要學習另一種走路方式。這種走路方式有點像是上坡時鞋底太滑,結果怎麼走都走不動,但是也不會滑下去。但總的來說,VR跑步機是一個不錯的想法,只是接近1萬元的價格讓很多玩家都望而卻步。

Zero Latency

Zero Latency是目前世界上最成熟的虛擬現實遊戲中心之一,其遊戲模式是6位玩家佩戴VR設備在400平米的場地內共同完成遊戲任務。場地(類似廠房)長28米,寬14米,頭頂框架高2.5米。在現場可以看到每個鋼架節點處有一個圓盤,圓盤上布置有8個PS Eye攝像頭(索尼新一代體感設備PS MOVE組件),平均每個5*5㎡的鋼架內分配有10個攝像頭,總共129個。

在空間定位方面,Zero Latency採用的是PS MOVE光學定位與圖像識別方案。PS MOVE的原理是不同顏色的光球在PS Eye攝像頭中可以呈現出明顯區別於背景畫面的圖像,然後結合空中三角測量演算法與計算機視覺(CV)演算法,將真實世界坐標提取出來。但是由於可見光的干擾較強,所以場館內部要營造暗室效果。

此外,為了讓環境模擬得更加真實,他們還添加了一些環境模擬裝置,比如模擬橫風的風扇系統,模擬橋面的凸起地面等。

VR的移動方式可以分為「自身運動」和「非自身運動」兩大類。Zero Latency的做法屬於自身運動。

自身運動的方式幾乎不會感到眩暈,因為,玩家在現實世界的動作和遊戲中的動作高度一致,VR頭顯可以通過畫面完美的欺騙玩家,不會對大腦造成額外的負擔。

Zero Latency給玩家帶來了最好的體驗,但是面積這麼大的場所可不好找。

前庭輸入

值得一提的是目前國外正有一家名叫 vMocion 的公司,打算利用梅奧醫學中心的航空航天醫學和前庭研究實驗室花費 10 多年研究的技術去解決這個問題。這項技術名為電前庭刺激 (GVS),將電極放在策略性位置(每隻耳朵後要放置兩個電極,一個在前部,一個在頸背),追蹤用戶內耳的感知運動,並將視野範圍的運動觸發成 GVS 同步指令,刺激產生三維運動。Oculus也正在嘗試研究的「前庭輸入」,雖然仍在試驗階段,但如果成功的話,它可以讓用戶完全沉浸在當前的環境中,真正感覺在自己駕駛的宇宙飛船在俯衝或轉彎。然而這種方法是否會對人體造成傷害,這才是玩家最擔心的吧。

其他

每個人對VR的眩暈程度都不一樣,對各種移動方式的感覺可能也會有所不同,並且VR遊戲玩多了身體也會慢慢適應,眩暈程度會逐漸的降低。如果你也想體驗以下VR遊戲又擔心眩暈問題,可以先從一些眩暈程度較低的遊戲開始。

比如:

《英雄薩姆》、《Jida Chronicle chaos frontier》、《工作模擬器》、《僱傭兵》、《Super Hot》、《暴走甲蟲》、《實驗室》等。

總結

現階段VR的各種移動方式各有長短,玩家對眩暈等接受程度也是不一樣的,到底採用哪種移動方式更加合適?並沒有定論,甚至有的遊戲沒有移動手段,像《英雄薩姆》、《工作模擬器》、《Super Hot》、還有《Jida Chronicle chaos frontier》(吉大編年史)等遊戲都是採用固定位置。隨著未來技術的發展,必定會出現更多更好的移動方式,甚至會不會出現像電影《黑客帝國》那樣通過神經植入的方法,讓我們拭目以待吧!


這種暈眩,學名叫作【VR暈動症】

跟暈車、暈機、暈船一樣。有些人使用VR,玩VR遊戲時會產生不適反應。幾十年來一直困擾著研究者,大家爭論不休,各自提出自己的理論。目前,較為流行的理論主要有三個。

1.『 毒藥理論』 poison theory

牛津大學的Michel Treisman教授於1977在science雜誌提出了毒藥理論。該理論認為,人會出現暈動癥狀是因為大腦對環境刺激的錯誤知覺。

在人類進化過程中,誤食了有毒的物質會產生嘔吐、頭暈、噁心等癥狀。Treisman則將暈動癥狀解釋為人類的生存機制的錯誤應用

該理論的經驗證據是,那些缺少內耳迷路功能的個體,對於催吐劑類藥物是免疫的。也就是說,個體的嘔吐反應,可能是對某種有害物質的反應。

但這個理論目前尚未應用在虛擬現實環境中。研究者們更多地關注以下兩個理論。

2.『感覺衝突理論』sensory conflict theory

Oman(1990)認為,虛擬現實暈動症源於個體接收到的各方面感官信息的不匹配,或者說,接收到的信息和大腦預期的不匹配。例如,頭盔里看到的世界正在以過山車的場景快速運動,而我們的雙腳仍站立在水平的地板上。

視覺信息告訴你的大腦,可能正在過山車上飛速下降。而商場里的虛擬現實體驗館,大多配有如下圖一樣「過山車定製」般的椅子。即便這樣的椅子能配合視覺場景前後晃動,也無法騙過人類的大腦。

人耳除了擔任著聽覺器官的重任,也負責一項非常重要的機能——控制身體平衡。前庭器官中的液體會隨著身體的真實運動發生晃動,繼而將這種信號傳遞給大腦。

奈何虛擬現實體驗館的定製椅子怎樣動,都無法讓人的前庭系統發出和真實過山車一樣的信號。視覺上接收的信息和前庭信息出現了不匹配,大腦在這時候不知道「該聽誰的」,委屈地暈了起來……

這個理論的流傳度非常廣,聽起來非常有道理,但事實上也存在一些問題:並不是所有「感覺衝突」的情境都會產生暈動症。例如,玩同一個VR過山車遊戲,有些用戶出現了頭暈噁心的癥狀,而有些則啥事兒沒有;以及,同一個人玩VR過山車遊戲,一開始玩會頭暈噁心,但玩的次數越多,這種癥狀似乎就會好轉。

關於這一點,Keshavarz等人為感覺衝突理論解圍:只有具有新異性的衝突刺激才會產生暈動癥狀。新異性是指,在日常生活中不常接觸的、接觸沒多久的刺激。一旦人多次經歷了引起暈動反應的情境,這種「感覺衝突」就逐漸能夠為大腦所接受,引起的暈動反應就會逐漸減少。

在感覺衝突理論框架下,有一個特殊情況值得我們注意。

在現實世界中,我們的眼睛在觀察近處物體時,眼睛會向內翻轉,觀察較遠處物體時,眼睛會向外翻轉,使物像落在兩眼網膜的中央凹內,從而獲得清晰的視像。這一生理行為被稱為視覺輻合(convegence)。與此同時,我們眼睛的晶狀體還會調節厚薄,從而起到聚焦的效果,這則被稱為焦點調節(accomodation)。在現實中,這兩者是和諧同步進行的。

而在使用頭戴顯示器(HMD)的VR環境中,無論VR中物像的遠近,實際的光線都源自頭盔內的屏幕。這就使得視覺幅合的目標是VR世界中的某一物體上,而焦點調節發生在HMD顯示屏上的某點,由此兩者產生了矛盾。而這種真實環境中幾乎遇不到的矛盾被認為是會引起我們的暈眩感的。(Keshavarz et al., 2017)

3.『 軀體不穩定理論』postural instability theory

人有一種基本的需要,即保持身體的穩定。對於嬰幼兒,要使他們產生恐懼情緒的無條件刺激有兩種,一是巨響,二是失持,也就是不能穩定地站或坐。Riccio和Stoffregen認為,暈動症是人長時間地嘗試維持穩定的一種結果。

該理論是研究者目前最為關注的理論(之一)。雖然聽起來沒有前一個理論高大上,但相對容易通過實證研究來檢驗,也收穫了許多支持性的實驗結果。

支持該理論的證據多為以被試的「身體晃動」和「暈動癥狀」為結果的實驗。例如,Stoffregen和Smart在1998年前就進行了一項暈動症的研究。他們讓被試站立在一個小房間中,主試能夠通過軌道和電機控制房間的移動。

實驗中實時地記錄被試身體晃動的數據,以及主觀報告的暈動程度。結果發現,在不斷地來回移動房間的過程中,被試的發生明顯身體晃動總是先於暈動癥狀出現。這意味著,身體的晃動更多的是造成暈動症的原因,而不是暈動症導致的結果。

2014年發表在《實驗心理學:應用》雜誌上的一個研究則表明,個體的身體晃動程度越高,其暈動癥狀就越明顯。

該研究的主要目的是想要弄清楚,在模擬駕駛過程中,限制身體的大幅運動能否緩解暈動癥狀(也就是系安全帶能否有效緩解暈車癥狀)。

左邊為系安全帶,右邊為不系安全帶

於是研究者將被試分為系安全帶組和不系安全帶組,分別讓他們……痛痛快快地地玩一個賽車遊戲。這個遊戲非常刺激,玩家在遊戲里能體驗到飛檐走壁、生死時速,當然了,也很容易暈車。

玩完遊戲後,讓被試報告自己感到不適的程度,以及測量身體重心的晃動情況。結果發現,系安全帶組的被試報告的主觀暈眩感要低於不系安全帶組,且被試的身體晃動與主觀報告呈現中高水平的顯著相關。這個研究同樣支持了軀體不穩定理論。

對於以上兩個主要理論,當前研究者們採取的是一種「兼容」的態度。即無論是『感覺衝突』還是『軀體不穩定性』,這兩種因素都會影響暈動症。

儘管暈動症的真相還亟待揭開,但是可以明確的的一點是,暈動症是VR技術中一個很大的問題。其中不僅包含了生理學、心理學、人類學的知識,也包含了工程學、計算機方面的技術,也深切地影響著虛擬現實技術的發展前景。

很難在一朝一夕內提出令人滿意的解決方法。但是,知己知彼百戰不殆。想要克服暈動症,就先要了解暈動症。在弄清楚它「為什麼」會出現之後,人們才能更好地找到「怎樣」消除它的辦法。

更多詳細的內容歡迎戳→_→ 為什麼玩VR遊戲會頭暈?

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不知道題主戴的是哪款VR眼鏡。我從Oculus Rift推出DK1開始就一直在關注VR眼鏡的發展,體驗過一系列VR眼鏡,從Rift DK1、Google Cardboard、GearVR、淘寶上各類山寨VR眼鏡、到最新的HTC Vive都玩過,我沒深究導致頭暈嘔吐的原因,網上都說是因為眼睛看到的東西和大腦感受到的重力、身體運動不匹配導致的。我只想說現在最新的高端眼鏡(比如Vive,Rift CV1還沒體驗過不敢說)真的不會再有這種不舒適的感覺。

我剛開始用DK1的時候,玩沒幾分鐘就頭暈想吐;Cardboard、GearVR這類使用手機作為屏幕+頭部運動追蹤的眼鏡也基本差不多,玩一會就不行了暈暈的,但比DK1稍好,估計是因為現在手機屏幕解析度稍高些;早幾天收到HTC Vive的時候也有點遲疑,但是戴上之後連續玩了整整兩個多小時都沒暈沒吐!!雖然Vive本身比較重,而且我有近視,Vive貼著頭部的兩側夾得比較緊有點不舒服,但體驗比那些舊版的低端的VR眼鏡好非常多!長時間佩戴也不會頭暈嘔吐!


看了這麼多回答,都沒解釋清楚這個問題:

前庭系統獲取的信息 與 視覺系統獲取的信息 不同步, 為什麼會導致頭暈?


大家已經說了很多原因,我再提一點。左右眼睛視力差別造成的。每個人左眼右眼視力是不完全一樣的,但是不妨礙我們看東西,判斷距離。這是人腦處理的結果。但是vr離眼睛過近,弱化了左右眼視力差,人腦處理圖像會與正常視物產生距離感偏差,時間長了人腦容易疲倦,造成vr虛擬空間與眼睛距離感判斷失真,造成頭暈的情況。

如果把手放在雙眼前5厘米左右不動,雙眼正常平視自己的手,時間長了也會暈的,這也是vr眼鏡圖像距離人眼的大概距離。


我的文章

https://zhuanlan.zhihu.com/p/24966170


本著研究網店VR渠道的目的來體驗VR的,結果快吐了。。。

據說是身體的位置感和視覺出現偏差導致的。

抵抗著嘔吐感,看了這個問題。貢獻一下自己的樣本吧,大約十分鐘開始噁心,十五分鐘後身體出汗,遂放棄,大約休息半小時,噁心的感覺稍稍緩解。

VR渠道還需時日,眩暈是VR渠道的最大門檻,等技術革新吧。。。


他們講的好複雜。我來說個簡單的。

大腦從接收到的各種信號中感覺到了VR是假的,想停下來,所以眩暈。就像為什麼會發燒一樣,人體機能,如果有一天VR技術完美了讓大腦分辨不出真假了,眩暈也就不會有了。


貌似幀刷新速度提升到144幀每秒可以有效改善眩暈感?求證實


大腦感知到與現實不相符 出現矛盾信息


只是腎虛了


做VR怎麼能少了真實的地景呢,希望能助力VR!


玩VR遊戲的時候你大腦感知到的動作跟你現實中的動作是不一致的,所以會產生暈眩的感覺。所以如果你是站著或者是坐著不動來玩VR遊戲,毫無疑問會暈。

再加上跟VR設備有關係,現有PC版VR頭顯很多採用的都是TFT屏,少數採用的是OLED屏(比如浙大團隊研發的星雲Nebula),而TFT屏比OLED屏會有更大的拖曳感。

所以暈眩這個問題可以通過「動起來」(如the void此類的主題公園裡的遊戲:http://x.eqxiu.com/s/SAGiKFn5#rd)和使用更合適的VR設備。

當然還有別的原因,那就是跟個人體質有點關係,有的人是抗暈體質,有的人就是暈VR甚至是暈3D。


GOOGLE和HTC已經克服了這個問題。


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