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VR会因晕眩问题失败吗?

2016-05-26| 发布者: 范青 |来自: 雷锋网

简介:5月24日,一篇题为《美军专家表示VR可能永远不会成功,这都怪你的穴居人大脑》的文章在朋友圈刷屏。它编译自Steve Baker在Quora上对问题“How big an issue is the nausea problem for Virtual Reality products?” ...

5月24日,一篇题为《美军专家表示VR可能永远不会成功,这都怪你的穴居人大脑》的文章在朋友圈刷屏。它编译自Steve Baker在Quora上对问题“How big an issue is the nausea problem for Virtual Reality products?”(VR产品的眩晕问题有多大?)的回答。Baker是美军专家,他表示自己在军事飞行模拟领域做头显已经有几十年。

该文认为,VR头盔带来的眩晕是一个无法解决的问题,因为导致晕眩的原因并不在于VR设备,而是人类的大脑机制。更糟糕的是,这种晕眩在停止使用设备8小时后依然存在。由此,作者认为VR永无抬头之日,注定失败。

VR会因晕眩问题失败吗?

对于这个观点,很多人难以接受。原因有三个:第一,支持该文观点的数据来自1989年的论文;第二,文章提及的眩晕问题并没有想象中严重,目前有新的技术可以解决或者缓解;第三,VR不是一个注定失败的行业!!

VR的到来并非偶然

从VR的发展史来看,现在的VR不过是继承过去几十年的探索和研究。

在20世纪60年代,历史上第一套VR系统Sensorama Simulator问世。

1991年,一款名为Virtuality 1000CS的设备出现在消费市场中。

1995年,任天堂的Vortual Boy游戏机上市。

2012年,Oculus登陆众筹平台。2014年,Oculus被Facebook以20亿美元的价格收购。

2016年,消费者版Oculus Rift、HTC Vive、PS VR上市。

在Oculus之前的VR设备因为画质差、视野小、高延迟、计算力不足、追踪能力差、售价昂贵等原因遭遇失败,而不是VR这个概念本身。但相比于90年代,目前计算机的运算能力得到大幅度提升。同时,显示、交互、音频、追踪等技术也都得到发展和增强。

VR会因晕眩问题失败吗?

此外,得益于智能手机在近几年的高速发展,VR设备所需的传感器、液晶屏等零件价格降低,解决量产和成本的问题。举一个例子,在当年看来,Virtual Boy搭载LED是一件了不得的事情,因为它是采用LED第一款的家用设备。但现在。业界认为AMOLED将会成为VR的标准,因为它的响应速度更快。

除了电子产业发展到一个阶段让VR开始走上正轨之外,社会的需求也不断催化VR的到来。这种需求分为B端和C端。对于B端而言,VR的应用已经有一段时间了,其中一个重要的是方向是军用VR,因为它可以仿真。正如上文美军专家提及的那样,VR运用于军事有20年的历史。此外,在医疗培训、体育赛事、教育、航空航天等领域,VR大有作为。

对于C端而言,VR不仅仅是一个全新的媒体,还是下一代计算平台。VR拥有跨越时间和空间的特质,还能让人突破资源和能力的限制(比如普通人可以体会宇航员在太空的生活),甚至还拥有更强大的与虚拟元素互动的能力。这不能不让我们心往神驰。

VR能够一次又一次复活,拥有强大的生命力,这一点足以说明,人们并不是不需要VR,而是VR做得不够好。但科技史上有哪一款电子产品是一开始就完美呢?

晕眩并不是不能解决的问题

相比于599美元的Oculus Rift、799美元的HTC Vive以及全球不足1%的电脑支持这些头盔更为悲伤的是,VR设备的晕眩问题。诚然,体验不适是VR的致命之处,但这个问题不是无法解决,只是还没有普及到民用。而这位美军专家所提及的两种晕眩分别是对焦导致的眩晕,动量缺失导致的眩晕。

视觉辐辏调节冲突

在文中,他写道:“对于距离在几米内的物体,你需要调整睫状肌带动你眼中的透镜(即晶状体)来对焦。这些肌肉会对晶状体进行一定的压迫,你因此可以对在近距离内的物体进行准确对焦。没有显示设备能够重现来自不同距离的光线——就目前来看不存在这样的技术。我们没法愚弄大脑。”

这位美军专家所说的问题在业界称之为视觉辐辏调节冲突(vergence-accommodation conflict)。对于小编而言,VR圈子对于这个这个问题的讨论可以用烂大街来形容。事实上,解决视觉辐辏调节冲突是学术界一个努力方向。对此,加州大学伯克利分校的视觉科学家Martin Banks表示,“这是一个很有趣的研究领域,我认为它将是显示器领域的下一个里程碑。”

VR会因晕眩问题失败吗?

简单来说,当你看一个物体是,你会调整眼球。如果物体较近,眼球向内翻转,如果物体较远,眼球会向外,这样产生了视觉辐辏。与此同时,还会进行“适应性调节”也称焦点调节。通常,视觉辐辏与适应性调节是成对出现的,这是我们的生理现象。

但佩戴上Oculus Rift或者Gear VR之后,之前的和谐状态全都被打破了。一般来说,VR设备会利用双眼视差来实现立体感。但这种技术会引起辐辏与适应性调节不一致,即我们说的视觉辐辏调节冲突。因为屏幕发出的光线并没有深度信息,眼睛的焦点就定在屏幕上,眼睛的适应性调节与这种纵深感是不匹配的。这种冲突将会在一定时间后出现晕眩不适感。虽然,这种冲突以目前的技术水平无法消除,但是,但是,但是,它能通过一系列措施,把晕眩减轻至能承受的范围之内。

VR会因晕眩问题失败吗?

在2015年洛杉矶举行的国际图形学年会上,斯坦福教授Gordon Wetzstein向人们展示了一种新型头显,表示可以将视觉辐辏调节冲突降到最低。因为这款头显能让眼睛获得景深信息。它由两块的LCD堆叠而成,特殊的算法会将两块LCD现实的图像分离开, 并呈现不同的图像信息,如上图,前面和后面的LCD呈现的图像信息不一,从而使用户获得图像的深度信息,缓解视觉辐辏调节冲突。值得一提的是,它可以利用目前的零件制造出来。

虽然Wetzstein这项研究不能完全解决问题,但至少他说明VR头盔有能力降低视觉辐辏调节冲突。业界普遍认为要彻底解决这个问题,需要光场技术加持。但在光场技术普及消费级市场之前,可以通过内容设计来尽量避免。

晕动症

美军专家所言的“动量缺失导致的眩晕”是指大脑所接受的信息和身体实际感受的不一样。这又是一个老生常谈的问题了。

一般来说,前庭系统和视觉系统、身体感觉系统协同作用,通过视觉、肌肉和关节中受体的感觉告诉大脑身体在何处。但VR环境打破了这三个系统之间的平衡。因为我们难以在VR世界中感到物理定律的存在,比如赛车游戏在刹车的瞬间难以体验到惯性向前冲的感觉。但,这种失调引起的晕眩也不代表没有解决方法。

VR会因晕眩问题失败吗?

相似的,开发者可以通过硬件优化、内容的设计,再配合动捕系统或者全方位跑步机来解决问题。关于这个问题,业界早有所探索,而且得出不少结论。比如内容中不要设计加速;当游戏人物在走或跑时,不要把相机上下晃动;将帧数维持到90 FPS,甚至是在虚拟画面中添加一个虚拟的鼻子等。如果稍加了解,你就会发现各大头盔厂都在努力解决问题,比如业界有一些标准:延时低于20毫秒,屏幕刷新率高于75Hz,陀螺仪刷新率大于1000Hz。

以上这些晕眩问题确实存在,但没有美军专家说的那么严重。人们在努力解决问题,并不是不作为。世界是变化的,并不是一成不变的!

如果就因为是这位专家曾参与同美军合作的头戴显示器研发项目说话比较权威的话,有一件事情必须提及。不久前,NASA (美国国家航空航天局)宣布,利用HTC Vive打造混合现实训练系统 ,训练宇航员进行太空任务。对,就是用几百美元的HTC Vive,而不是用1989年的数据来打脸的美军专家研发的高端头盔。

最后,小编想说,在这之前早有N多种“VR必败”论流传街头巷尾,诸如VR没有价值,VR电影讲不出好故事 ,VR没有用户量,VR脱离生活隔离现实,VR对视力有影响,甚至还有VR影响发型等等。这些在从业者看来都是一件见惯不怪的事。做事的人在做事,就酱。

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