VR晕动症:如何在专业用途的使用中减少它的出现?

Posted by LIU chujun on Oct 19, 2022 10:57:40 AM

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对于一些专业人士来说,虚拟和增强现实是未来的浪潮。不幸的是,对其他人来说,它可能只会带来眩晕和恶心。虽然一些原因会导致VR病症的发生,但硬件和软件的规格对于该病症来说起着重要作用。在这篇文章中,我们将探讨什么是VR的晕动症。

什么是晕动症或虚拟现实疾病?

您是否在虚拟世界中度过一段时间后,感到头晕、恶心或迷失方向?不要担心,这不是您的错觉,您也不是一个人。该症状不仅仅是一个与虚拟世界有关的问题。您可能知道坐车或坐船时的晕动症。那么,它跟您在使用增强或虚拟现实头显时经历的眩晕是一样的。这就是晕动症

而且它可能发生在任何人身上,即使您不是那种在船上或飞机上会晕车的人。根据沉浸式内容的不同,20%-95%的用户通常会经历某种形式的晕动症(虚拟现实的前沿领域),但大多数时候只是轻微的不适,当您退出虚拟体验时就会停止。

是什么导致了增强和虚拟现实的晕动症?

当您看到的东西和您的内耳传输给您的东西之间发生冲突时,就会产生晕动症。我们的眼睛、我们的平衡感甚至我们的皮肤都会向我们发送信息,创造我们身体的平衡、协调和空间定位。因此,当其中一个感官与其他感官发送的信息不匹配时,您会感到困惑、头晕或恶心。

假设您戴着头戴式显示器(HMD),在虚拟环境中,您处于运动状态(走路,或开车,等等)。但是您的感官表明您目前在VR房间里是处于静止的状态。当您的帧率或刷新率较低时,您会看到您在虚拟世界中的化身和动作频率是不一致的。与您在现实生活中的动作相比,它们要么是生硬的,要么是不同步的。您在VR中的视野和您应该看到的东西可能也不同步。 所以,当您的大脑无法计算这种冲突时,您就会有眩晕感

VR晕动症都有哪些症状?

因为我们对VR环境的容忍度不同,因此不是每个人都有相同的症状。您可能经历的最常见的症状是:出冷汗、头痛、疲劳、恶心或眩晕。但是不要担心,您不会同时出现这些症状! 但如果您感到不舒服,请立即停止虚拟现实体验。

如果您是VR体验的新手,请先从舒适、简单的体验开始,并逐步提高。

在使用沉浸式房间和投影墙时,您会遭受眩晕吗?

研究表明,VR的沉浸程度对眩晕程度有影响。佩戴头戴式设备的用户晕动的概率比在身处沉浸式房间或在投影墙时相比要高。这是因为头戴式显示器为用户提供了完全沉浸式的体验。

如何避免VR晕动症

因此,在沉浸式房间和投影墙中,有可能会感觉到轻度的眩晕,但这个几率是非常小的。

在增强或混合现实中,您会不会出现晕动症状?

由于虚拟现实技术的沉浸感太强,往往会导致晕动症如头晕或恶心,用户需要在感觉不好时立即停止VR体验。而AR和MR的沉浸感不如VR,您能体验到的不适感很可能只是轻度头痛和眼睛疲劳。与您看一天屏幕会出现的症状是一样的。

如何避免专业虚拟现实系统的晕动症

1.     调整VR体验的舒适度

在选择VR体验之前,想想您以往在晕动症和VR方面的经验。例如,在使用Oculus VR产品或用SteamVR玩PC-VR游戏时,您可以选择不同级别的舒适性 :

  • 舒适型: 在VR体验中,要避免
  • 摄像机的移动或具有迷惑性的内容和效果。这一类VR体验一般会采用有固定摄像头位置的增强和虚拟软件
  • 适度型: VR体验涉及更多的相机和用户运动。
  • 增强型: 这类的VR体验通常是以第一人称视角进行的。可能会有加速或显著的相机移动和运动,这个情况可能不适合大多数人,特别是当他们还是VR技术的新手时。

请您不要犹豫询问您的供应商,看看他们是如何评价自己VR应用的适配性的。TechViz的产品通常都能适配于大部分用户。

2.    在工作中使用合适的专业XR头显

当您沉浸在虚拟环境中时,您的动作可以被虚拟现实头显和控制器所追踪。因此您在现实世界中做出的动作会再现到虚拟世界中。但是根据您的虚拟现实设备提供的自由度(DOF)不同,不是所有的物理运动都会被再现:

  • 3DoF意味着只跟踪您的头部运动 (俯仰, 转动, 摇晃)
  • 6DoF 意味着您的头部运动和您在房间里的位置被记录下来 (x,y,z 坐标)

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如果您的同事在某些使用案例中使用了3DOF的谷歌纸板,您最好不要尝试。

另一个问题可能来自于VR中的帧率和延迟。高帧率对延迟很重要,可以避免VR的晕动症。如果帧率太低,您的身体动作和HMD中的图像显示之间就会有延迟。Oculus花了数年时间研究延迟对VR体验造成的影响发现大多数人对90赫兹显示面板产生的13毫秒的延迟会感到比较舒适。

如今,大多数工程师使用的VR头显都提供的是6DOF90FPS(帧/秒)。对于有晕动症的用户来说是一个好消息。您最好的头显选择可能是Oculus Rift、HTC Vive或Microsoft Hololens。如果您有兴趣,您可以去查看我们写的一篇关于最适合工程师的AR/VR头显的文章

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3.     选择一种合适的VR移位

产生晕动的主要因素之一是运动方式。许多人喜欢连续的VR移位,因为它能给人带来更好的沉浸感。但是也存在其他的选择比如传送门可能会带给您不一样的体验。

4.    在身体状态良好的情况下使用您的VR头显

如果您知道自己容易产生晕动症,可以在使用虚拟现实产品前提前计划一下。有一些因素会增加患晕动症的机会,如疲劳、脱水或焦虑。所以在前一天晚上睡个好觉,不食用油腻、酸性食物或者喝酒,您在VR中的体验可能会更舒适。

5. 逐步增加在AR/VR中的时间

正如我们之前所说的那样,您的身体可以慢慢习惯AR/VR的体验,并逐渐适应晕动症。随着您越来越熟悉它,您的身体将会适应沉浸式体验和新的感官输入。之后试着增加您使用头戴式显示器(或沉浸式房间)的时间,比如每隔一天5分钟,然后每周两次10分钟,之后一次15分钟......最后,您应该不会再出现晕动症。

TechViz为了避免晕动症都做了哪些努力

我们认为,VR软件应该保证用户的舒适体验,避免晕动症的出现。TechViz VR软件可以显示非常大的CAD模型(高达10亿个三角形),同时保持高帧率。如果该算法导致了CPU的密集使用,我们将优先保持高帧率和刷新率,以确保用户不会出现晕动症。

我们的团队花费了巨大的努力来识别和寻找可能在TechViz中产生晕动症的驱动因素。我们一直在增加新功能和优化已有的功能,以尽量减少使用我们的软件时产生的眩晕现象。

我们的团队还支持最流行的头戴式显示器如 Oculus (Meta), HTC Vive, Windows 混合现实, Varjo 和联想。他们也正在不断努力寻找解决方案,以减少或消除增强/虚拟现实晕动症。

更为重要的是,我们专注于有效地简化整个工程流程。例如,使用TechViz VR软件可以避免在产品设计中使用物理原型,并缩短产品投放到市场的整个过程。这意味着更少的屏幕使用时间,因此更少的机会产生晕动症。TechViz帮助您节省数百个小时的人力劳动,因为您可以使用您当前的硬件以最高的帧率与3D模型进行1:1比例的实时互动,并在同一个VR空间中协作审查。

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