用LED燈增大VR設(shè)備的視野解決暈動(dòng)癥的教程

SparseLightVR的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（沒有那塊最終會(huì)加上的用來散射燈光的透明塑料板），80個(gè)二極管就能增加60度視野

本科和肖發(fā)明的這個(gè)叫“稀疏外圍顯示”的設(shè)備是基于Oculus Rift “DK2”頭顯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，這款設(shè)備提供的視野只有90度寬（三月發(fā)售的零售版將這個(gè)數(shù)字增加到了110度）。兩位研究者在頭顯上的透鏡周圍放置了一圈按照特定方式排列的LED燈，還增加了一塊透明的透鏡來散射它們發(fā)出來的光，當(dāng)VR中的世界發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)的根據(jù)顯示屏顯示的內(nèi)容調(diào)整LED的顏色和亮度，這可以提供總共60度的額外視野。由于只有很少幾個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)需要處理，所以這并不會(huì)占用過多的處理器資源。

最終加上了塑料板的樣子

肖表示，不管VR設(shè)備是由頭部的運(yùn)動(dòng)來控制、還是由按鍵來控制、或者只是對使用者自動(dòng)播放一段類似虛擬過山車這樣的VR體驗(yàn)，這項(xiàng)技術(shù)都可以減少VR帶來的眩暈感并且提升使用者的事態(tài)感知能力。這其中減弱眩暈感的能力尤其讓肖感到驚喜，因?yàn)橹钡竭@點(diǎn)現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)之前，所有的研究項(xiàng)目都在顯示范圍和眩暈感的關(guān)系這點(diǎn)上有著相反的結(jié)論。

減輕暈動(dòng)癥——意外的驚喜

“有一些研究認(rèn)為……如果你擴(kuò)展一塊在VR設(shè)備里的高分辨率、高保真度的顯示器的視野寬度，會(huì)增加眩暈感發(fā)生的概率和程度?！毙け硎荆爸饕且?yàn)樗麄冋J(rèn)為這會(huì)將人們的視覺感官和運(yùn)動(dòng)感官——就是能告訴他們的身體他們是否真的在移動(dòng)的感官——感受到的差距進(jìn)一步擴(kuò)大，這就會(huì)增加你發(fā)生眩暈的概率。”

既然早期的研究統(tǒng)計(jì)都是基于更大規(guī)模的系統(tǒng)來模擬進(jìn)行的，肖和本科猜測他們可能在距離人臉更近的屏幕的研究上能取得不同的結(jié)果。使用這種LED陣列的想法最初只是為了找到一種對這個(gè)問題更便宜、更環(huán)保的解決方案。而兩人的第一個(gè)公開報(bào)告表示參與實(shí)驗(yàn)的14人中就有11人報(bào)告他們在使用增加了這個(gè)顯示設(shè)備的DK2的時(shí)候眩暈感有所減輕，這是由于模擬運(yùn)動(dòng)時(shí)一個(gè)叫做“反向傳播”的過程造成的。

這個(gè)結(jié)果還驗(yàn)證了一些他們的研究背后的一些根本性的理論：“當(dāng)我們研究人眼的工作原理時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)視野外圍的像素密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于中間部分，”肖表示，“眼球的外圍不需要有中間部位那么多細(xì)胞，它們對于光線會(huì)更加敏感，而這些構(gòu)造都是在進(jìn)化中不斷完善而出現(xiàn)的。我覺得我們可以根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)模擬周邊視線的感知方法制造一種低分辨率的專用顯示器加到設(shè)備中。因?yàn)樗南袼攸c(diǎn)數(shù)量稀少，所以你不會(huì)想要去凝視外圍的東西。你仍然會(huì)把注意力集中在中心位置的內(nèi)容上，當(dāng)你想看別的方向的內(nèi)容的時(shí)候，只要轉(zhuǎn)動(dòng)你的頭就可以了?！?/font>

但是人的眼球確實(shí)具備向各自方向轉(zhuǎn)動(dòng)的能力，而不同于現(xiàn)實(shí)世界的是，當(dāng)人們在VR頭盔里轉(zhuǎn)動(dòng)他們的眼球的時(shí)候，迎接他們的只有一些發(fā)光的LED燈。肖和本科也在相關(guān)的論文中表示他們意識到了這個(gè)問題，他們建議將LED燈的尺寸再減小一點(diǎn)，這樣應(yīng)該不僅可以提升體驗(yàn)的效果，甚至能提高AR系統(tǒng)的效果。肖在這套系統(tǒng)上的體驗(yàn)讓他對未來這種技術(shù)在無論游戲還是生產(chǎn)力工具上的應(yīng)用都充滿了希望。