哥倫比亞大學教授説，VR 的眩暈感能解決了

VR 帶來的眩暈和噁心的感覺是個讓人頭疼的問題。網友們甚至起了一個名字：“虛擬現實嘔吐症”。
哥倫比亞大學計算機圖形和用户界面實驗室的教授史蒂芬.費納（Steven K. Feiner）和他的學生艾周·費爾南德斯（Ajoy Fernandes）認為，通過調節視場角 FOV，稍微縮小使用者在 VR 頭顯裏的可看視野，能有效減輕使用者的眩暈與噁心感。

日常生活裏你基本上遇不到這種“不良反應”。怎麼用 VR 設備玩久了遊戲就會呢？

其中一個原因是因為視覺輻輳調節衝突（vergence-accommodation conflict）。

什麼是視覺輻輳調節衝突？

我們是怎麼看一個物體的？簡單講，調整眼球位置。

物體較近，眼球向內翻轉；物體較遠，眼球會向外，這樣產生了視覺輻輳。與此同時，眼睛還會根據實際情況進行焦點調節。通常，視覺輻輳與焦點調節是成對出現的。

為什麼戴上 VR 頭顯看圖像，就眩暈了呢？

目前的 3D 影像是利用雙眼的輻輳作用成像於空間點,使物像躍出或凹陷於屏幕內,從而形成縱深的空間感。

虛擬環境系統生成的兩幅具有雙眼視差的圖像在映入視網膜之後，同現實世界一樣，視線也可以聚焦於虛擬環境中的任意虛擬對象上, 但是具有明顯深度感的、前後位置各不相同的各個虛擬對象, 不但沒有發出與其所處位置相對應的散開度的光線, 而且和平面圖像一樣, 各對象發出的入瞳光線的散開度卻相互幾乎一致。


（視覺輻輳調節衝突）

這種現象違背了正常的視覺生理，改變了正常的視覺生理機能, 會導致調節和輻輳關係的不和諧, 甚至相互衝突。

戴上 VR 頭顯後，因為屏幕發出的光線並沒有深度信息，眼睛的焦點對着哪？屏幕上。

但視覺輻輳發生在哪？在空間圖像上。

此時輻輳與焦點調節的不一致，雙眼在這兩者之間不斷的平衡調節、自適應，終將會在一定時間後出現諸如視力模糊、眼睛乾澀、眩暈複視、羞光甚至噁心嘔吐等視疲勞症狀。

調節視場角 FOV，VR 體驗更好

現在，哥倫比亞大學計算機圖形和用户界面實驗室的教授史蒂芬.費納（Steven K. Feiner）和他的學生艾周·費爾南德斯（Ajoy Fernandes）説他們找到了解決視覺輻輳調節衝突的辦法。

史蒂芬教授認為，通過調節視場角 FOV，稍微縮小使用者在 VR 頭顯裏的可看視野，會讓使用者感覺更舒服。

很多人認為，在虛擬世界裏，看到的越多，體驗更好，但很多時候，虛擬世界裏的邊緣圖像是我們不會去注意的內容。可看視野越大，左右眼形成的影像的縱深感更強，但這樣也容易加劇我們的視覺輻輳調節衝突。

史蒂芬教授和他的學生艾周邀請了 30 名參與者體驗不同 FOV 設置的 VR 電影。測試時，當影片裏的圖像開始運動時，體驗者通過 VR 頭顯看到的視野也相應縮小，運動停止了，視野恢復。

VR 影片裏，在空間裏有劇烈變化的影像容易引起使用者的眩暈感。同時，這些變化總會吸引使用者的注意力，而此時，邊緣處的圖像會被忽略，此刻縮小視野，對使用者的體驗來講，影響並不大。
在實驗過程中，參與測試的人也表示，沒有覺察到在 VR 頭顯裏可看視野有縮小的變化，同時，參與者也表示，這種觀感效果更舒服。


（圖片來源：Samsung）

史蒂芬教授表示，這項實驗還需要更多的重複測試，找到對多數而言最好的 FOV 縮小結果。但不管怎麼説，這種辦法確實給虛擬現實的眩暈症的解決帶來新的可能性。

“虛擬現實能改變我們與他人、機器和信息交流的形式”，史蒂芬教授説。

引用“ VR 需要一個更舒服和更有沉浸感的體驗，希望我們的實驗能帶來一些可能性的進步。”

解決 VR 的眩暈感，Magic Leap 給出過更好的解決辦法。愛範兒（微信號：ifanr）曾報道，Magic Leap 利用光纖投影技術，光纖直接向視網膜投射整個數字光場產生圖像，同時它能夠感知周圍的環境，對用户進行定位以及構建三維世界，讓用户和現實世界做出交互。（想了解更多， 可點上方鏈接閲讀）

參考資料

[1]李思思.輻輳與焦點調節不一致所引發的立體影像視疲勞研究[D].北京郵電大學，2012.

[2]林智祥.3D 影像之立體感與舒適度探討[D]國立交通大學, 2014

[3]李書印,萬明習,李新肖. 虛擬環境中的視覺感知[J], 中國圖象圖形學報,2000.11.

[4]包化宇,王飛.基於雙眼視差圖像的視疲勞[J],北京郵電大學自動化學院,2009


資料來源：愛範兒（ifanr）