什么是VR晕动症

随着VR领域的火热,其伴随的主要问题(巨大挑战)——“VR晕动症”也越来越受到关注。

一、什么是晕动症?

晕动病是汽车、轮船或飞机运动时所产生的颠簸、摇摆或旋转等任何形式的加速运动,刺激人体的前庭神经而发生的疾病。患者初时感觉上腹不适,继有恶心面色苍白出冷汗,旋即有眩晕、精神抑郁唾液分泌增多呕吐。由于运输工具不同,可分别称为晕车病、晕船病、晕机病(航空晕动病)以及宇宙晕动病。

病理:内耳前庭器是人体平衡感受器官,它包括三对半规管和前庭的椭圆囊和球囊。半规管内有壶腹嵴,椭圆囊、球囊,内有耳石器(又称囊斑),它们都是前庭末梢感受器,可感受各种特定运动状态的刺激。当汽车启动、加减速、刹车、船舶晃动、颠簸,电梯和飞机升降时,这些刺激使前庭椭圆囊和球囊的囊斑毛细胞产生形变放电,向中枢传递并感知。这些前庭电信号的产生、传递在一定限度和时间内人们不会产生不良反应,但每个人对这些刺激的强度和时间的耐受性有一个限度,这个限度就是致晕阈值,如果刺激超过了这个限度就要出现运动病症状。每个人耐受性差别又很大,这除了与遗传因素有关外,还受视觉、个体体质、精神状态以及客观环境(如空气异味)等因素影响,所以在相同的客观条件下,只有部分人出现运动病症状。

二、那什么又是VR晕动症?

VR晕动症用于描述用户在使用头部控制的虚拟现实系统后产生的晕动症。VR晕动症根据其具体引发原因又可以分为视觉晕动症和模拟晕动症。

1、视觉晕动症

顾名思义就是单纯的由头显得视觉系统引起的眩晕感,跟我们身体自身无关。主要是由于头显本身的刷新率、闪烁、陀螺仪等引起的高延迟问题导致的眩晕感。

如果屏幕本身有延迟则非常明显,当你转动头的时候应该看到对应的侧面图像,但由于设备延迟的问题,要等上一段时间才能看到,与我们平常的生活状态不符,身体就会出现一场反映。当然眼镜到大脑本身也是有延迟时间的,只不过我们适应了再加上生物信号传递速度相当快,所以没事。

例如,当用户的头部在0.5秒(假设)内向右边旋转90度时,头显最终也会给用户呈现右转90度之后的画面。然而如果头显具有较高的延迟问题,画面的转换会花费1秒的时间(假设),这个时间差(0.5秒)就是我们所说的高延迟,会使用户立即产生强烈的眩晕感。

人类的感官系统在一定范围内能感知到视觉和听觉中相对较小的延迟,研究表明,当绝对延迟控制大约 20ms 以内的时候,这些延迟几乎就不可察觉了,这可以说是 VR 最佳体验的标准。而最优质的头显将这一时间差控制在20毫秒之内,用户便不会因为延迟而产生眩晕。

实际上这里指的延时包括屏幕显示延时、计算延时、传输延时以及传感器延时。其中屏幕显示延时是VR设备延时的最主要因素,也即产生眩晕感的最重要因素之一,以Oculus Rift为例,Oculus Rift总延时为19.3ms,其中屏幕显示延时13.3ms,延时占比达到69%。而降低屏幕显示延时的最简单方法就是提高刷新率,减少帧间延时,AMOLED的响应时间是LCD的千分之一,显示运动画面绝对不会有拖影的现象,因此未来一段时间,AMOLED显示屏将成为解决屏幕显示延迟的最佳解决方案。

2、模拟晕动症

模拟晕动症的本质是由于用户视觉上观察到的状态和身体的真实状态之间的不一致引发的。

当视觉焦点集中在一个位置(屏幕)的时候,虽然屏幕静止不动,但图像上的物体不停移动,尤其是向你逼近或者拉远的时候,眼睛被欺骗,精神处于高度紧张状态,但你的身体没有做出任何相应的动作,精神和身体出现了不匹配的情况。

最常见的例子就是坐着或站着用手柄来操控角色移动时,视觉上他得到的信息是“我在移动”,然而负责感知身体状态的中耳前庭器官却给大脑发出“我没动”的信号,这种矛盾的信号会让大脑认为“自己”处在一个不正常且危险的状态。

这时大脑会立刻用强烈的眩晕感来警告用户,需要尽快脱离目前的状态。

更糟糕的是,这种眩晕感会不断的积累加强,继而引发疲劳,呕吐等症状。症状不会随着用户停止体验而停止,这种头晕、恶心的症状会根据使用者不同的体质持续数十分钟乃至数小时。

随着技术的发展和产品的迭代,全球最优秀的主流VR头显都已经或很快会解决视觉晕动症的问题,且带来前所未有的高度沉浸体验。然而头显所提供的沉浸感越高,大脑就会越相信自己身处现实之中,用户视觉和身体知觉之间的不协调状态就会越强烈,其眩晕感也就会越强。Oculus VR已经明确指出模拟晕动症是他们面临的最大挑战之一。而如何有效的解决这个挑战,必然是未来很长一段时间内我们需要关注的地方。

推荐阅读:

http://dstar.baijia.baidu.com/article/372149

http://www.wtoutiao.com/p/18cmuPA.html

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,319评论 5 459
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,801评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,567评论 0 319
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,156评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,019评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,090评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,500评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,192评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,474评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,566评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,338评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,212评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,572评论 3 298
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,890评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,169评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,478评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,661评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容