小竅門：玩VR拒絕頭暈的技巧

暈動癥并不是最近才出現(xiàn)的病。早在駕駛員和宇航員運(yùn)用模擬器練習(xí)時就出現(xiàn)了，只不過當(dāng)時叫模擬器綜合癥。羅格斯新澤西大學(xué)醫(yī)學(xué)院的藥理、生理和神經(jīng)學(xué)教授 Serrador認(rèn)為 VR暈動癥類似于模擬器綜合癥和暈船，都是由于視覺系統(tǒng)和前庭系統(tǒng)不協(xié)調(diào)引起的。

虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)暈動癥臨床表現(xiàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)暈眩癥用于描述用戶在使用頭部控制的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)后產(chǎn)生的暈動病。在一個典型的虛擬環(huán)境中，用戶經(jīng)常需要在身體不動的情況下觀察動態(tài)場景。這種情況下，用戶經(jīng)常產(chǎn)生強(qiáng)制性的自我運(yùn)動感覺(稱為運(yùn)動錯覺)，癥狀包括惡心，眼疲勞，暈眩等。

VR暈動癥產(chǎn)生原理是什么?

為了解釋有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)暈動癥產(chǎn)生的不良反應(yīng)，提出了虛擬現(xiàn)實(shí)暈動癥產(chǎn)生的3大主流的理論，即：1、感知沖突理論2、姿態(tài)平衡理論3、中毒理論。而VR暈動癥具體表現(xiàn)形式大致分為視覺運(yùn)動癥和模擬暈動癥。

視覺暈動癥

顧名思義就是單純由視覺系統(tǒng)引起的眩暈感，主要是由于頭顯本身的刷新率、閃爍、陀螺儀等引起的高延遲問題導(dǎo)致的眩暈感。

以延遲為例，當(dāng)用戶的頭部在0.5秒(假設(shè))內(nèi)向右邊旋轉(zhuǎn)90度時，頭顯最終也會給用戶呈現(xiàn)右轉(zhuǎn)90度之后的畫面。然而如果頭顯具有較高的延遲問題，畫面的轉(zhuǎn)換會花費(fèi)1秒的時間(假設(shè))，這個時間差(0.5秒)就是我們所說的高延遲，會使用戶立即產(chǎn)生強(qiáng)烈的眩暈感。

而最優(yōu)質(zhì)的頭顯將這一時間差控制在20毫秒之內(nèi)，用戶便不會因?yàn)檠舆t而產(chǎn)生眩暈。

高延遲頭顯

模擬暈動癥

模擬暈動癥的本質(zhì)是由于用戶視覺上觀察到的狀態(tài)和身體的真實(shí)狀態(tài)之間的不一致引發(fā)的。

最常見的例子就是坐著或站著用手柄來操控角色移動時，視覺上他得到的信息是“我在移動”，然而負(fù)責(zé)感知身體狀態(tài)的中耳前庭器官卻給大腦發(fā)出“我沒動”的信號，這種矛盾的信號會讓大腦認(rèn)為“自己”處在一個不正常且危險的狀態(tài)。

這時大腦會立刻用強(qiáng)烈的眩暈感來警告用戶，需要盡快脫離目前的狀態(tài)。更糟糕的是，這種眩暈感會不斷的積累加強(qiáng)，繼而引發(fā)疲勞，嘔吐等癥狀。癥狀不會隨著用戶停止體驗(yàn)而停止，這種頭暈、惡心的癥狀會根據(jù)使用者不同的體質(zhì)持續(xù)數(shù)十分鐘乃至數(shù)小時。

用手柄搖桿操控VR角色移動(會吐死)

影響虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)暈動癥產(chǎn)生因素?

造成或影響虛擬現(xiàn)實(shí)暈動癥的主要原因可以分為四個類別：1、系統(tǒng)原因(由于軟硬件系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致的暈眩)、2、由于硬件設(shè)備性能不足產(chǎn)生的暈眩、3、由于軟件內(nèi)容設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致的暈眩，4、由于個人因素導(dǎo)致的暈眩反應(yīng)的不同。

那么，現(xiàn)如今科技越來越發(fā)達(dá)，軟硬件或許并不是影響虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)暈動癥最主要的因素?所以....2016年，頭暈不要怪頭顯，是我們自己的問題!

“優(yōu)秀的頭顯是一定會讓用戶頭暈的。這么反邏輯的一句話，要如何理解?隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的迭代，全球最優(yōu)秀的主流VR頭顯都解決了視覺暈動癥的問題。且?guī)砹饲八从械母叨瘸两w驗(yàn)。然而隨之而來的更高階的問題也逐漸被人們所意識到，那就是模擬暈動癥。

頭顯所提供的沉浸感越高，大腦就會越相信自己身處現(xiàn)實(shí)之中。此時如果用戶依舊用鍵盤、手柄或者槍型控制器來操控角色移動，那么VR頭顯越優(yōu)秀，用戶視覺和身體知覺之間的不協(xié)調(diào)狀態(tài)就會越強(qiáng)烈，其眩暈感也就會越強(qiáng)。這也變相回答了為什么傳統(tǒng)顯示器加鍵盤鼠標(biāo)的組合不會產(chǎn)生模擬暈動癥，那就是因?yàn)闆]有沉浸感。

也就是說，如果你已經(jīng)選擇了一個優(yōu)秀的VR頭顯，那么模擬暈動癥才是你產(chǎn)生眩暈感的罪魁禍?zhǔn)?。所以，頭暈不要怪頭顯，是因?yàn)槟闶褂昧耸直?，鍵盤或者槍型控制器來操控角色移動而導(dǎo)致的。

那么，怎么解決問題呢?

用最自然的操作解決模擬暈動癥

什么是好的虛擬現(xiàn)實(shí)交互方式?著名的動作捕捉技術(shù)提供商諾亦騰的戴若犁博士說：“人體的自然身體動作，才是好的虛擬現(xiàn)實(shí)交互方式。

”沒錯，這就是解決的辦法。

根據(jù)模擬暈動癥的產(chǎn)生原理，解決模擬暈動癥的方法也非常顯而易見，那就是讓用戶的身體狀態(tài)感知和視覺狀態(tài)感知保持一致。

而身體狀態(tài)方面，對模擬暈動癥影響最顯著的便是角色移動。簡單來說就是用雙腳真實(shí)操控移動，不會暈。而用手柄、鍵盤、槍型控制器以及任何用手部動作的操作，就會暈。

在實(shí)際操作中，有這樣一些不同的解決模擬暈動癥的方法：

基于模擬暈動癥本質(zhì)的解決方案要解決

模擬暈動癥，本質(zhì)方法就是要讓你的身體真的動起來。但是由此就會產(chǎn)生一系列需要解決的人體運(yùn)動、場地、安全保護(hù)問題。

1.無限空間解決方案

目前VR無限空間解決方案產(chǎn)品的唯一解決方案是Omni-directional treadmill, 俗稱VR跑步機(jī)。如Virtuix Omni，Cyberith Virtualizer等。這類產(chǎn)品只需要一平方米左右的現(xiàn)實(shí)空間，就能實(shí)現(xiàn)虛擬世界中無限的、360度的自由移動，其中Virtualizer可以實(shí)現(xiàn)下蹲、跳、坐下等豐富的動作。用戶用自己的真實(shí)行動操控游戲內(nèi)容角色的移動，從而跳過模擬暈動癥產(chǎn)生的成因。這種映射越是自然，那么模擬暈動癥的癥狀就會越輕微。

演示效果

2.定制空間方案

定制空間方案提供更高的動作自由度，如HTC Vive，The void，Project Alice等，用戶可以靈活快速的敏捷行動。它的缺點(diǎn)在于只能限定在一個固定范圍空間內(nèi)，現(xiàn)實(shí)和虛擬內(nèi)容中都是如此。在使用較為激烈的內(nèi)容時，用戶可能會因無法顧及區(qū)域提示線而撞到墻體或因動作過大而被線纏繞或絆倒。跑兩步撞墻、頻繁被提示到了邊界不要再走了、看著長長的走廊、寬廣的戰(zhàn)場卻被攔著不讓你過去的體驗(yàn)，時間長了會有一種囚禁感。大范圍固定場地體驗(yàn)則會棒很多，不過成本相對來說就非常高，因?yàn)椴坏枰ㄖ频膱龅嘏c設(shè)備，還需要定制根據(jù)場地大小而開發(fā)的內(nèi)容。

國外用戶視頻(看著很痛)

低效率方案之內(nèi)容團(tuán)隊(duì)的努力

許多內(nèi)容制作團(tuán)隊(duì)希望在游戲設(shè)定上解決模擬暈動癥的問題，也經(jīng)常會聽到一些內(nèi)容團(tuán)隊(duì)對外宣稱自己的內(nèi)容是不暈的。首先，讓內(nèi)容團(tuán)隊(duì)來解決暈動癥問題是不公平的，因?yàn)檫@本不該是他們的工作范圍，他們的使命是創(chuàng)造更加有趣好玩的內(nèi)容。而且實(shí)際上，可供他們選擇的解決方案非常有限且低效。

1、瞬移方案

通過操作讓玩家從點(diǎn)到點(diǎn)進(jìn)行瞬移。這種方式其實(shí)是與“越接近自然人體行動的方式，越適合VR”的天條相違背的。這種移動方式并不自然，會對沉浸感有非常大的影響，讓用戶分分鐘“出戲”。甚至用戶在熟悉瞬移之后，會連本可以進(jìn)行的小空間范圍移動也放棄。且過快的、頻繁的瞬移依然會讓用戶產(chǎn)生眩暈感。

過快的，頻繁的瞬移依然會讓用戶眩暈

2.慢速勻速移動

將移動速度調(diào)到一個非常慢的勻速程度。將眩暈感控制在用戶可以忍受的范圍內(nèi)。慢速勻速移動會剝奪用戶主動操作的權(quán)利，讓用戶變成“乘客“”而非“主角”。在影響沉浸感的同時，會讓有用戶感到無聊。且持續(xù)的慢速勻速移動依然會引發(fā)模擬暈動癥的產(chǎn)生，無法從本質(zhì)上解決問題。

超慢的非正常移速會讓用戶感覺非常無聊

不靠譜之我不想嘗試方案

模擬暈動癥的生理基礎(chǔ)是前庭器官，所以從生理的角度出發(fā)，有三種方法，在嘗試解決模擬暈動癥。

1、切掉前庭

從此和暈車暈船暈VR說拜拜，但從此你將再也感覺不到速度和自己身體狀態(tài)的變化，當(dāng)然前提是你愿意為了VR體驗(yàn)而動手術(shù)。

2、吃藥

這一款由美國企業(yè)研制出來的藥品，可以強(qiáng)行壓制眩暈感，前提是你愿意每次玩VR游戲前吃一粒。

3、電擊

咳咳，這不是開玩笑。一個叫做vMocion GVS技術(shù)的方案表示，通過電擊刺激前庭和半規(guī)管，可以從某種程度解決模擬暈動癥。歡迎你來做第一批小白鼠。

可想而知，用醫(yī)療手段來解決模擬暈動癥雖然并非不可行，但其邏輯實(shí)在有點(diǎn)滑稽，用戶為什么會愿意吃藥，甚至是遭受電擊或者動手術(shù)來玩VR游戲?

相對而言，內(nèi)容團(tuán)隊(duì)犧牲內(nèi)容的游戲性和VR性來解決模擬暈動癥也是無奈之舉。所以，解決模擬暈動癥，最切實(shí)可行，效率也最高的辦法就是開發(fā)優(yōu)質(zhì)的虛擬現(xiàn)實(shí)外設(shè)，讓用戶的真實(shí)身體狀態(tài)和游戲內(nèi)的角色狀態(tài)保持一致。

硬件解決暈動癥，內(nèi)容團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造精品內(nèi)容

綜上所述，頭顯也好，VR外設(shè)也好，其實(shí)都是為游戲內(nèi)容服務(wù)，一款優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容有其最適合的外設(shè)配合。

頭顯和VR外設(shè)相互補(bǔ)充，從根本上解決VR暈動癥，而內(nèi)容團(tuán)隊(duì)則可以自由地在此基礎(chǔ)上創(chuàng)造出更優(yōu)質(zhì)的VR內(nèi)容。

那么有的同學(xué)依然要問，我很懶，不想動，又想玩VR，又不喜歡吐，還不想做手術(shù)電擊吃藥。有沒有能輕松坐著用鍵盤鼠標(biāo)玩，而且不暈的VR游戲呢?對不起，這個和“錢多事少離家近的工作”一樣，真沒有。