虛擬現實爆發的絆腳石:‘VR 暈眩’的來龍去脈
發布時間:2016-04-11 責任編輯:susan
【導讀】隨著 Oculus、VIVE 等虛擬現實產品相繼麵世,VR 產業正逐漸進入人們的視線。然而,即使是最尖端的 VR 產品,目前仍然無法解決暈眩問題 ,成為阻礙虛擬現實產業爆發的最後幾塊絆腳石中最嚴重的一塊。
VR 暈眩四大原因:
1、VR 暈眩原理其實非常簡單,因為眼睛看到的(VR)畫麵與從耳朵內的前庭係統所感受到的(真實位置)信息不匹配,兩種信息在腦袋裏麵打架,從而產生暈眩感。
比如說你在坐“VR 過山車”時,視覺上你正處於畫麵中的狀態,在做劇烈的高速運動,但是前庭係統卻表示你並沒有在運動,這時就會導致頭暈。
2、另一個原因,則是因為在 VR 眼鏡中觀察到的運動存在著遲延滯後現象:你擺動腦袋,而虛擬世界需要花零點幾秒才能撲捉到你的動作。
在 VR 這樣全視角的屏幕中,這樣的延遲是造成暈眩的最大問題。
3、另外,由於每個人的瞳距不一,對某些人來說,人眼瞳孔中心、透鏡中心、畫麵中心三點並非一線,從而出現重影現象,看久了人也會非常容易頭暈。
4、最zui後hou,景jing深shen不bu同tong步bu,也ye是shi眩xuan暈yun的de原yuan因yin之zhi一yi。比bi如ru說shuo,在zai你ni的de麵mian前qian,有you一yi張zhang桌zhuo子zi,在zai桌zhuo子zi上shang,近jin處chu放fang了le一yi個ge杯bei子zi,遠yuan處chu放fang了le一yi個ge玩wan偶ou。你ni看kan著zhe近jin處chu的de杯bei子zi,按an理li來lai說shuo遠yuan處chu的de玩wan偶ou應ying該gai模mo糊hu不bu清qing,但dan是shi現xian在zai,遠yuan處chu的de玩wan偶ou也ye看kan的de非fei常chang清qing晰xi。
總的來說,VR 設備對現實的模擬不夠真實,還無法真正地欺騙到大腦,受到困擾的大腦不堪重負,才會造成眩暈的問題。
眩暈問題的解決之道:
1、電前庭刺激
針對第一個暈眩因素,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 tongbuzhiling,cijichanshengsanweiyundong。ruguoxingdetongdehua,takeyirangyonghuwanquanchenjinzaidangqiandehuanjingzhong,zhenzhengganjiaozaizijijiashideyuzhoufeichuanzaifuchonghuozhuanwan。
2、降低延遲
xuangouxunixianshishebei,henzhongyaodeyigezhibiaoshicongzhuandongtoubudaozhuandonghuamiandeyanchi。zheshimuqianzaijishushangnenggoujianqingyunxuanganzuiremendebufen。yanjiubiaoming,toudongheshiyedeyanchibunengchaoguo 20ms,不然就會出現眩暈。
20ms 的延遲時間對於 VR 頭顯而言是一個非常大的挑戰。首先設備需要足夠精確的辦法來測定頭部轉動的速度、角度和距離,這可以使用慣性陀螺儀(反應靈敏但是精度差)或者光學方法來實現。然後計算機需要及時渲染出畫麵,顯示器也需要及時地顯示出畫麵,這一切都需要在 20ms 以內完成。相應的,如果每一幀顯示的時間距離上一幀超過 20ms,那麼人眼同樣也會感到延遲。所以,VR 頭顯的畫麵刷新率應該超過 50FPS,目前來說 60FPS 是一個基準。但是要想做到更好的效果,這個刷新率還應該接著往上提,比如目前 Oculus Rift CV1 和 HTC Vive 采用了 90hz 刷新率,而 Sony Project Morpheus 采用的是 120hz 刷新率。
另外一個辦法,就是降低餘暉,低餘暉顯示對 VR 頭(tou)顯(xian)的(de)意(yi)義(yi)在(zai)於(yu),頭(tou)動(dong)時(shi)物(wu)體(ti)的(de)軌(gui)跡(ji)更(geng)加(jia)接(jie)近(jin)於(yu)物(wu)理(li)世(shi)界(jie)的(de)真(zhen)實(shi)軌(gui)跡(ji),在(zai)一(yi)定(ding)刷(shua)新(xin)率(lv)下(xia)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)讓(rang)人(ren)能(neng)夠(gou)覺(jiao)察(cha)到(dao)的(de)拖(tuo)影(ying)。要(yao)達(da)到(dao)這(zhe)個(ge)目(mu)的(de),目(mu)前(qian)的(de) LCD 顯示器是有心無力的,隻能使用 OLED 等新型顯示器,由於其每個像素都是主動發光的,所以 OLED 屏幕可以做到低餘暉。實際上,Oculus 和 Valve 都使用了 AMOLED 的低餘暉顯示屏,Sony 則使用了自家的 OLED 顯示屏。
3、調節鏡片之間的距離

在最原始的“手機盒子”中大家其實並沒有考慮到這一點,大家考慮更多的隻是怎樣適配不同近視的用戶(有些盒子連這都沒考慮),記(ji)得(de)應(ying)該(gai)是(shi)三(san)星(xing)首(shou)先(xian)利(li)用(yong)了(le)滑(hua)輪(lun)調(tiao)節(jie)鏡(jing)片(pian)之(zhi)間(jian)距(ju)離(li)的(de)設(she)計(ji),可(ke)以(yi)自(zi)由(you)調(tiao)節(jie)兩(liang)個(ge)鏡(jing)片(pian)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)。另(ling)外(wai),也(ye)有(you)方(fang)案(an)顯(xian)示(shi)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)藍(lan)牙(ya)控(kong)製(zhi)器(qi)等(deng)調(tiao)節(jie)畫(hua)麵(mian)的(de)中(zhong)心(xin)點(dian)。從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)畫(hua)麵(mian)中(zhong)心(xin)、鏡片中心、人眼中心三點一線。避免重影,避免暈眩。
4、光場攝影

一個光場快照可以在圖片獲取後給照片進行聚焦、曝光、甚至調整景深。 它不僅僅記錄落在每個感光單元所有光線的總和, 光場相機還旨在測定每個進入的光線強度和方向。有了這些信息, 您就可以生成不隻是一個, ershimeiyigezainayikejinruxiangjishiyedekenengdetuxiang。liru,sheyingshichangchanghuitiaozhengxiangjidejingtou,yibianduimianbujinxingjujiao,keyimohubeijing。yeyourenxiangyaodedaomohudemianbu,beijingyaoshifenqingxi。youleguangchangsheying,tongyizhangzhaopian,nikeyihuoderenhexiaoguo。
目前在這方麵做得最好的 Magic Leap。Magic Leap 做zuo的de不bu是shi在zai顯xian示shi屏ping上shang顯xian示shi畫hua麵mian,而er是shi直zhi接jie把ba整zheng個ge數shu字zi光guang場chang投tou射she到dao使shi用yong者zhe的de視shi網wang膜mo上shang,從cong而er可ke以yi讓rang使shi用yong者zhe可ke以yi根gen據ju人ren眼yan的de聚ju焦jiao習xi慣guan自zi由you地di選xuan擇ze聚ju焦jiao的de位wei置zhi,以yi準zhun確que的de虛xu實shi結jie合he模mo擬ni人ren眼yan的de視shi覺jiao效xiao果guo。根gen本ben不bu用yong提ti及ji刷shua新xin率lv和he分fen辨bian率lv等deng問wen題ti,Magic Leap 從另一個方向,用另一種方法一下解決了所有問題。
5、添加虛擬參考物

普杜大學計算機圖形技術學院的研究人員去年就發現,隻要在 VR 場景中加一個虛擬的鼻子,就能解決頭暈等問題。研究人員在各種虛擬場景中對 41 名參與者進行了測試,一部分人會有虛擬鼻子,一部分沒有。結果發現,有鼻子的人都能保持更長時間的清醒。
研究人員稱,之所以能產生治暈的效果,可能是因為人需要一個固定的視覺參照物,所以就算在 VR 中加入一個汽車儀表盤,也能產生相同的效果。
yunxuanwentishizuaixunixianshibaofadezuizhongyaoyuanyin,xiangxinshijianjiangshijiejueyiqiewentidewannengyaochi,qidaizaibuyuandejianglai,womennenggoutiyandaobuyundexunixianshi。shangtian、入地、下海,躺在家裏,真實經曆一切的美好,真好。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索




