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虚拟现实终极问题:你为什么会头晕?

虚拟现实终极问题:你为什么会头晕? VR平台
2016-03-10
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导读:利用VR技术进行直播或者转播已经不是什么新鲜事了,他已经真真正正地进入了我们生活的各个领域,但是你用VR设备


目前,虚拟现实虽然火爆,但还是存在很多的问题。其中,最终极的问题应该就是:使用VR设备为什么会产生眩晕感?这应该是很多人都会遇到却不明白的事情,今天小编就为大家做一个详细的解释!


我们首先需要了解VR(虚拟现实)的本质,VR虚拟现实最强调的是身临其境,也就是业界所说的临场感,那什么因素影响我们的视觉临场感受呢


晕动症分类


实际上人对于VR的眩晕很大程度上,与晕船晕车没啥区别:人耳朵里的前庭系统所感受到的运动状态和视觉系统不一致,就会在大脑里“打架”——人就会觉得晕乎乎的。总的来说,晕动症分为三种:




你看到动了,感觉没有动:

比如打FPS游戏


你感觉动了,但是看到没有动:

比如晕车晕船晕机


感觉的运动情况与看到的运动情况不匹配:

宇航员在做离心机训练时会遇到的情况


VR晕动症原因

  

对于VR,情况可能要更加复杂一些。用户的全部视野都被VR头显所覆盖,VR头显极力欺骗你已经到了另一个世界,此时视觉系统所感受到的东西就不仅仅是视野中的一块屏幕上显示的画面,而是整个视野,在这种情况下,VR导致的晕动症就会有很多种因素。


1、身体的运动和你的视野中所观测到的运动不匹配


比如说你在坐VR的过山车的时候,视觉上是在高速运动,但是前庭系统却表示你并没有在运动,这时就会导致头晕。从逻辑上,这与打FPS游戏造成的头晕没有什么区别,每个人都会有不同的感受。


2、头部运动和视觉观测到的头部运动的不匹配

  

这才是今天我们要说的重点,也是VR头显能够从技术上加以改善的部分。其中这一点包括两个部分:帧间延迟和帧内延迟

  

帧间延迟很好理解。人类对于头部转动和相对应的视野的变化是极度敏感的。如果用户的头转动了,而相对的,视野转动有延迟,只要很微小的延迟就能感觉得到。有多微小呢?研究表明,头动和视野的延迟不能超过20ms,不然就会非常明显。



  

不要小看20ms:实际上人头部运动的速度很容易就能够达到每秒上百的度数。假设头部转动速度为100度/秒(其实随便转头就能达到这个速度),20ms的延迟意味着视野中物体的转动延迟为2度,把手伸直,竖起大拇指,大拇指的宽度大概就是2度。


20ms的延迟时间对于VR头显而言是一个非常大的挑战。首先设备需要足够精确的办法来测定头部转动的速度、角度和距离,这可以使用惯性陀螺仪(反应灵敏但是精度差)或者光学方法来实现。然后计算机需要及时渲染出画面,显示器也需要及时地显示出画面,这一切都需要在20ms以内完成。


相应的,如果每一帧显示的时间距离上一帧超过20ms,那么人眼同样也会感到延迟。所以,VR头显的画面刷新率应该超过50FPS,目前来说60FPS是一个基准线。要在这么短的时间内搞定这一切,本身就是巨大的挑战。

 

看了这些分析,你对“VR晕动症”一定有了大致的了解,但是如何解决这类晕动症的产生呢?


且听下回分解……

 






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