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  • 專題欄目:ARVRMR虛擬現實

    Varjo是如何消除VR/AR/XR模擬培訓中的3D眩暈感

    3D眩暈感

    在體驗VR/XR時,有些用戶會出現眩暈等不適感,也就是我們常說的暈3D(既3D眩暈癥)。暈3D和暈車、暈船一樣,都是暈動癥的一種。輕度眩暈還好,在玩一些第一人稱VR游戲或者飛行模擬的時候,這種情況就會多一些,會產生惡心、眩暈、不適、眼酸、疲倦等不良反應。

    暈車、暈船是人們在位置的變化或者顛簸中產生眩暈感。但是暈3D的用戶在體驗虛擬場景的時候也會產生眩暈感。

    3D眩暈癥是模擬訓練過程中的一個重要問題,受訓人員在模擬訓練過程中出現不適感會導致不能專注于訓練場景,進而縮短訓練時間、降低訓練效果。這種不適感也會讓受訓人員產生抵觸心理,進一步降低模擬培訓的效果。

    是什么導致了3D眩暈癥

    暈3D的程度因人而異。目前,對于3D眩暈癥產生學界上有幾個主流的說法,對于不同的3D眩暈癥產生的原因,不同的人也會有不同的耐受度。

    3D眩暈癥的原因之一是感官的沖突。由于虛擬環境使大腦產生了一種正在運動的感覺,而這種感覺不像在現實生活中那樣可以被其他感官感受到,這種不協調感可能會引起不適。

    第二個可能引起3D眩暈癥的原因是位置的不穩定。盡管虛擬環境和現實非常相似,但位置的變化跟正常相比還是有所不同,這種不熟悉的體驗可能會使用戶出現不適,直到身體適應這種感覺,和暈船久了就不會暈船這種情況有些類似。

    此外,也有其它關于3D眩暈癥成因的理論,例如視線的快速變化,內耳受到了刺激等等。總之,關于3D眩暈癥的成因和機制目前還不完全清楚。

    VR/AR/XR 模擬培訓中的3D眩暈感

    除了以上會引起3D眩暈癥的原因之外,在VR使用的過程中還發現了許多實際場景和產品也會讓用戶產生暈動癥。

    高延遲:模擬訓練設備和實際體驗有較高的延遲,可能會引起不適。如果頭部開始轉動,而虛擬環境的變化跟不上頭部轉動的速度,這種差異感可能會引起惡心不適。在VR/XR環境中,當虛擬場景和現實場景混合時,現實場景也要保持足夠低的延遲來避免暈動癥。

    低刷新率: 如果頭顯的幀率過低也可能會引起不適。

    瞳孔間距(IPD)不匹配:每個人眼距差別很大,所以頭顯必須要根據瞳距改變鏡頭位置。最新的研究表明,40%的3D眩暈癥是由不合適的眼距引起的。

    手部追蹤延遲較高或者不準確:追蹤緩慢和不準確的手部追蹤會對模擬訓練有很大影響,較高的延遲不能讓受訓人員對突發狀況快速反應,滯后的手部追蹤會讓用戶的視覺感知跟不上肢體感知。感知的差異可能會引起不適。

    低分辨率:當頭顯的分辨率較低時,使用者無法感受到像現實中那樣清晰的視野,也無法看到遠處物體的細節,長時間使用會導致眼疲勞或者眩暈感。

    Varjo是如何消除模擬培訓中的眩暈感

    Varjo XR-3和VR-3作為先進的VR頭顯,在解決3D眩暈癥問題上取得了巨大進步,Varjo用戶可以連續使用數個小時而不會產生不適感。Varjo頭盔為做到這一點做出了許多舉措。

    自動瞳距調整:Varjo 頭顯會自動針對每個用戶進行瞳距自我校準,因此會考慮他們的 IPD 以避免3D眩暈癥。Varjo的 IPD 范圍為 57–73 毫米,幾乎適合所有潛在用戶。

    高刷新率:Varjo頭顯擁有90HZ的刷新率,有助于避免3D眩暈癥。

    較高的分辨率:Varjo頭顯每度分辨率超過70,超過人眼能夠檢測到的分辨率。

    低延遲,高清視頻直通: Varjo XR-3支持高清視頻直接顯示在頭顯中,能夠實現真正的混合現實。在混合現實中,實際場景和虛擬場景可以做到無縫銜接。混合現實技術的核心是將真實世界數字化,憑借1200萬像素、延遲低于20ms的立體攝像機。這種較低的延遲在正常的交互環境下是無法被感知到的,可以很好的避免3D眩暈癥。

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