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造成VR中眩晕的因素其实有很多,比如硬件相关的瞳距不匹配、辐辏冲突,还有反畸变不准确、定位不准确、显示延迟。
当然也包括前面说的直接移动造成的晕动症。
至于这些因素到底是怎样让你眩晕的……
是因为有辐辏调节冲突,辐辏,是人在观察物体时,两眼之间的夹角。
在观察x米处的物体时,眼睛晶状体会通过调整使得x米处的物体恰好在视网膜上成清晰的像。
这时,a-x就是一个现实中正常的辐辏调节关系对。
当人看向不同距离的物体时,a和x之间是一一对应的,而且大脑已经习惯了这些对应关系。
在VR中,因为物体是显示在Y米处的显示屏上。
当你看向不同距离的物体时,辐辏角a不断变化,但晶状体聚焦距离永远都是Y。
这就打破了原本大脑里的a-x对应关系,引起了所谓的辐辏冲突,进而造成一定程度的眩晕,当然实际使用中并不明显。
或者就是瞳距不匹配,在之前的有过VR眼镜的成像原理,简单说就是在人眼和屏幕之间放了两块凸透镜。
通过凸透镜成像的方式,使屏幕在远处形成很大的虚像。
当两块镜片之间的距离恰好等于使用者的瞳距时,使用者是最舒适的,所以一些VR眼镜会加上“硬件瞳距调节”
功能。
但是也有一些VR眼镜,考虑到降低眼镜重量和简化机械结构,会选择“自适应瞳距调节”
的方式,这种方式是将镜片中心距离固定在64毫米左右的位置,也就是人类瞳距的平均值。
在一定范围内,人的大脑是可以自适应瞳距与镜片中心距离的小幅度差异。
但是当使用者瞳距过大或者过小时,就会发现双眼难以对焦到同一个物体上,从而带来眩晕感。
至于反畸变不准确是因为VR眼镜在显示过程中的有一步叫:反畸变。
之所以要加这一步,是因为如果屏幕上直接显示正常图像,我们透过凸透镜观察到的就会是边缘被拉伸的图像。
为了能观察到平整的图像,就需要显示的时候人为地进行反向扭曲,这就叫反畸变。
因为不同透镜畸变参数不一样,所以反畸变的参数需要与之匹配,否则就会造成最终显示效果不佳,边缘处仍然有一定扭曲。
这时,我们戴着VR眼镜在转头的时候,会感觉场景在晃动,使用一段时间之后也会造成眩晕。
至于晕动症,其实晕动症并不是VR特有的症状。
大家平时所说的晕车、晕船都算是晕动症的一种。
之所以有晕动症,是因为人的耳朵里有一套非常精密的感受人头部姿态的器官:前庭器官,包括:半规管、椭圆囊、球囊。
前庭器官可以精确的感受到你头部的姿态,即便你闭着眼睛。
而晕动症简言之就是:前庭器官感受到的头部运动,跟人眼观察到的运动不一致。
大脑无法适应这样的信息冲突,就造成了眩晕。
拿“晕车”
为例,人坐在车里匀速运动时,前庭会认为头部没有运动,而人眼观察到的外部景物却在运动,于是就有了晕车。
而VR里面的晕动症也是类似。
用户在使用VR眼镜时,现实中可能是位置固定的。
此时如果通过手柄操作使得虚拟角色在VR中直接移动,就会造成眩晕感。
当然这种眩晕感并不是所有人都有,就好像有人天生不晕车一样。
而且眩晕感也可以在一段时间的适应后慢慢减轻。
现在大部分的VR游戏,都会通过一些特别的方式来避免直接移动,比如下图中的瞬间传送。
用户按动按键,会从手部射出一个射线指向远处地面。
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