大家好，今天跟大家分享一下北京理工大學翁冬冬教授，在深圳開發(fā)者大會中發(fā)表的暈眩相關研究。希望可以給相關的讀者或是開發(fā)者伙伴一些信息與幫助。翁冬冬教授與他的團隊在HTC Vive之前已經(jīng)研究虛擬現(xiàn)實顯示設備數(shù)十年，對虛擬現(xiàn)實及人體的影響研究相當?shù)呢S富。?

【一、暈眩的八大可能原因】?

【二、暈眩的產(chǎn)生原理與迷思】?

【三、三種不同的暈眩來源】?

【四、避免虛擬現(xiàn)實暈眩的三種理論】?

【五、改善虛擬現(xiàn)實暈眩的四個方向】?

【六、緩解虛擬現(xiàn)實暈眩的七個方式】?

【七、翁教授的有趣題外話！】?

更多深圳開發(fā)者峰會的信息，請看這里！?

https://www.htcvive.com/cn/forum ... wthread&tid=173?

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【一、暈眩的八大可能原因】?

首先，翁冬冬教授明確說在前頭，以下的研究內(nèi)容并不是說開發(fā)者能做什么或是不能做什么，而是在體驗者發(fā)生暈眩情形時，可以做為參考依據(jù)的線索與出發(fā)點?！敢驗閂R能夠達成的世界很美好，我們 才更應該注意我們內(nèi)容呈現(xiàn)的質(zhì)量?！刮潭淌谡f道。?

先講簡單結(jié)論，看一下使用者會暈的八大可能原因：?

1.? ?? ???系統(tǒng)延遲（俗稱的lag）?

2.? ?? ???視場角(FIELD OF VIEW)越大，越容易暈?

3.? ?? ???第一人稱比第三人稱越暈?

4.? ?? ???場景細節(jié)越復雜越暈?

5.? ?? ???場景越真實可能越暈?

6.? ?? ???被動比主動操作容易暈（就像開車的人不會暈車）?

7.? ?? ???有靜態(tài)參照物（幾乎不動的一個對象）會好很多（駕駛艙，甚至鼻子）?

8.? ?? ???不良的視角晃動（比如說刻意營造的震動效果: 想象云霄飛車等）?

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【二、暈眩的產(chǎn)生原理與迷思】?

再來，我們可以更進一步深究一下暈眩的產(chǎn)生原理：?

1. 暈眩其實是身體的保護機制，是大腦前庭受到「不良」的刺激后，警告身體的一種反應。?

2. 何謂「不良」的刺激？舉凡生活中的暈車、暈船、暈機；玩計算機或仿真器時的不適；以及虛擬現(xiàn)實裝置中可能造成的運動錯覺。?

3. 簡單來說，當視覺／感官接受的訊號，與前庭系統(tǒng)受到的刺激對不起來，就是「不良」的刺激，就容易暈眩。?

然后，我們常常有一些對于暈眩的迷思?

1. 【迷思：計算機上看不會暈，用頭盔看也就不會暈？】錯，不同的設備上觀看的內(nèi)容，眩暈與否以及程度是很不一樣的。?

2. 【迷思：場景越真實越不會暈？】錯，場景的細節(jié)越多，越容易發(fā)生暈眩?

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【三、三種不同的暈眩來源】?

翁冬冬教授的團隊更進一步說明了三種不同的暈眩來源（動暈(motion-sickness)、仿真器暈眩、虛擬現(xiàn)實暈眩），以及其不同的地方：?

【首先，一般的動暈癥狀】?

像是坐車、坐船、坐飛機時因為顛簸、搖擺、旋轉(zhuǎn)等任何形式的加速運動，導致大腦前庭與感官認知有所差異，以致暈眩的不適應癥狀（肚子不適、惡心、頭暈等）。但是，持續(xù)并穩(wěn)定等速的被動運動?

（如火車、飛機、電梯速度穩(wěn)定時），前庭的感受器會以同樣的速度運動，就不會被人體所感知到。?

【再來，數(shù)字媒體導致的仿真器暈眩癥狀】?

和一般暈動癥不同的是，所謂的「仿真器暈眩癥狀」往往是因為不牽涉任何實際運動所導致的。暈動癥發(fā)生是在實際有運動的時候（船上、飛機上），仿真器暈眩癥卻是因為視覺上感受到有運動，實際?

上卻完全沒有任何運動而導致。所以常見有些朋友在觀看屏幕上3D畫面，進行3D游戲時會有不適感。于人體的癥狀也跟一般動暈癥稍有不同（如眼睛疲勞）。?

【最后，因為虛擬現(xiàn)實媒體導致的虛擬現(xiàn)實暈?！?

由于虛擬現(xiàn)實所產(chǎn)生的獨特沉浸感，加上在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，常有在身體不動的情況之下，視覺觀察動態(tài)的場景，此時容易產(chǎn)生強制性的運動感（運動錯覺）。常見癥狀有惡心、眼部不適、真實感減弱?

、和方向障礙。虛擬現(xiàn)實暈眩癥的癥狀往往比前面兩種暈眩還來得嚴重，可能是因為虛擬現(xiàn)實較強的沉浸感導致，這會破壞體驗者對虛擬現(xiàn)實的好感，使對虛擬現(xiàn)實失去安全感，也是限制未來虛擬現(xiàn)實?

發(fā)展的重要障礙。?

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【四、避免虛擬現(xiàn)實暈眩的三種理論】?

為了避免產(chǎn)生麻煩的虛擬現(xiàn)實暈眩癥狀，有三種理論可供參考?

【感知沖突理論：是否違反感官的預測？】?

人的感官有一種「預測」的學習能力，因此當我們習慣了重力往下，東西松開之后就會認知他將往下掉。如果把我們放到一個重力不是往下的環(huán)境，換句話說，一個環(huán)境刺激與感官習慣不同的世界，可能會引起暈眩癥。?

【姿態(tài)平衡理論：視覺導致的姿勢改變，是否與其他感官相異？】?

我們可能在虛擬現(xiàn)實中操控著飛機高速的轉(zhuǎn)彎，視覺中告訴你需要偏動一下姿勢以免被作用力甩出去，但好好坐在位置上的大腦，卻什么作用力都沒有感受到，感官矛盾之下可能會暈眩。一旦我們在外?

界刺激之下無法保持一個穩(wěn)定的姿勢，可能就會因此感到不適，姿勢不平衡感越強，人們就會更不舒服。這有些類似感知沖突中的感受，卻因為是前庭系統(tǒng)無法應付的不良刺激，所以被視為更加受限的形式。?

【中毒理論：虛擬現(xiàn)實體驗是否刻意營造失去感官能力的錯覺？】?

由于人體長久的進化過程，暈眩變成一種身體失去感官能力時的自然警訊。當設計不合理的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容，讓身體誤以為已經(jīng)攝取某種導致它失去運作能力的物質(zhì)，就會自然觸發(fā)暈眩、嘔吐、等幫助身體排出毒素的反映。?

當然，除了以上三種理論之外，還有像是顯示屏幕的問題、個人的體質(zhì)等，都可能有所影響?

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【五、改善虛擬現(xiàn)實暈眩的四個方向】?

最后，針對虛擬現(xiàn)實的暈眩癥狀，有個簡單的快速的check-list供各位朋友參考?

【系統(tǒng)原因（軟硬件整體設計不良）】?

1.? ?? ???運動能力喪失 (如手機虛擬現(xiàn)實中，明明沒有移動卻在視覺中大幅度運動)?

2.? ?? ???運動能力缺失 (如Virtuix Omni提供的部分移動感，卻仍受限的運動能力)?

3.? ?? ???運動能力不一致 (在能夠自由運動之下，卻和其余感官感受的不一致)?

【軟件原因】?

1.? ?? ???屏幕顯示更新率?

2.? ?? ???運算性能限制?

3.? ?? ???交互系統(tǒng)延遲?

4.? ?? ???定位系統(tǒng)延遲?

5.? ?? ???顯示器視場角(field of view)?

6.? ?? ???屏幕分辨率?

7.? ?? ???顯示器對比度?

8.? ?? ???顯示器亮度?

9.? ?? ???瞳距?

10.? ?? ???出瞳距離?

11.? ?? ???頭盔體積重量?

12.? ?? ???頭盔配戴舒適度?

13.? ?? ???定位系統(tǒng)準確度?

14.? ?? ???視覺、聽覺、觸覺協(xié)調(diào)性?

15.? ?? ???聽覺輸入音量?

(其中以1~4為最主要原因)?

【軟件原因】?

1.? ?? ???細節(jié)復雜度 (越復雜 = 越頻繁的眼動 = 更重的大腦負擔)?

2.? ?? ???環(huán)境逼真度?

3.? ?? ???視角選擇 (第一人稱比第三人稱易暈)?

4.? ?? ???場景比例 (ex: 場景中人的高度與現(xiàn)實不一致)?

5.? ?? ???主動/被動？ (被動比主動易暈，ex: 乘客vs.駕駛)?

6.? ?? ???視角不良運動 (ex: 刻意營造的不合理視角晃動，身體無感/視覺有感的云霄飛車晃動)?

7.? ?? ???環(huán)境特性 (ex: 不易分辨方向的狹窄黑暗環(huán)境相對易暈)?

8.? ?? ???有無靜物參考？ (沒有靜態(tài)參照物易暈，ex: hover junkers的船甲板, 射擊游戲的準星)?

9.? ?? ???圖像色度、飽和度?

10.? ?? ???環(huán)境模糊度?

11.? ?? ???環(huán)境開闊度?

12.? ?? ???物體動靜態(tài)影響?

13.? ?? ???VE與RE差異?

14.? ?? ???視角與物體遠近?

15.? ?? ???虛擬視場角大小?

16.? ?? ???參照物影響?

17.? ?? ???場景復雜度 (越復雜 = 越頻繁的眼動 = 更重的大腦負擔)?

18.? ?? ???速度、加速度影響?

19.? ?? ???運動復雜度?

20.? ?? ???頭部轉(zhuǎn)動頻率?

21.? ?? ???標志點影響?

(其中以1~8最為主要)?

【個人原因】?

1.? ?? ???經(jīng)驗與習慣?

2.? ?? ???心理因素?

3.? ?? ???性別與年齡?

4.? ?? ???疲勞程度?

5.? ?? ???使用VR裝置的頻率?

6.? ?? ???主視眼影響?

7.? ?? ???平衡感?

8.? ?? ???視覺與前庭感官健康?

9.? ?? ???對新事物接受能力?

(其中1~2為主要因素)?

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【六、緩解虛擬現(xiàn)實暈眩的七個方式】?

1.? ?? ???設計合理場景?

2.? ?? ?? ?提高硬件(畫面)更新率/降低延遲/增加定位準確度/減輕頭盔重量/設計合適的視角?

3.? ?? ???不要在進入虛擬現(xiàn)實后快速移動或做一些不平穩(wěn)的動作?

4.? ?? ???離開虛擬世界后不要馬上坐下、走動一下可以幫助回到真實世界?

5.? ?? ???增加運動平臺來模擬實際運動?

6.? ?? ???在虛擬場景中增加靜止參考元素?

7.? ?? ???提前適應虛擬場景?

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【七、翁教授的有趣題外話！】?

最后，翁冬冬教授另有一些有趣的題外話發(fā)言，在此給大家參考！?

1.? ?? ???(暈眩是前庭受不良刺激) 但是人類偏偏很喜歡刺激前庭（開快車、旋轉(zhuǎn)木馬、云霄飛車），會帶給大腦愉悅感。?

2.? ?? ???VR中學會的技能，在現(xiàn)實生活中也是真的學會，是有科學理論基礎的。?

3.? ?? ???對Gear VR只有一個字：惡，尤其不規(guī)則高速轉(zhuǎn)動的游戲，一定非常暈(翁教授補充：雖然我很愛玩)。?

4.? ?? ???我沒有拿HTC的錢，但HTC Vive確實是我研究幾十年來用過最好的（VR裝置）！?