VR開發者福音:教你如何避免暈動癥

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虛擬現實開發者面臨的最大的一個問題是暈動癥。一般來說,解決這個問題可以從三個部分入手:硬件、軟件和用戶本身。

在這篇文章中,將會討論針對硬件、軟件和用戶本身的解決方法。我們還會探討如果通過改變運動機制來降低暈動癥的發生,例如運動軌跡的可視化、使用慢動作效果、點到點的瞬間移動等等。

為瞭更好解釋暈動癥這個問題,我們先來看看第一人稱射擊遊戲,這個遊戲類別似乎是最適合虛擬現實。在很多書籍、電影和虛擬現實遊戲中都有提及這個遊戲類別,但經典的運動機制並不能令玩傢滿意。在遊戲環境中,玩傢甚至不能正常行走,因為他們會開始嘔吐。暈動癥之所以會發生是因為感官沖突,簡單來說,用戶在虛擬現實中發生瞭移動,但在現實中卻沒有進行移動,這會造成感官沖突,從而引起暈動癥。

另一個暈動癥的例子是過山車遊戲,現在這種體驗比較流行。但在虛擬現實中玩這款遊戲會造成人們暈眩,甚至腿軟。有人會說,這樣的模擬器和demo不僅不會幫助虛擬現實的推廣,還會讓人形成一個刻板印象——這個媒介會帶來暈動癥。這其實並不一定準確,要解決暈動癥,我們可以首先從硬件入手。

1、硬件



今天的PC虛擬現實和移動虛擬現實系統已經遠遠領先於90時代的產品。對於硬件,目前解決暈動癥有兩個最好的方法,一個是全身運動追蹤系統和設備。

對於現在的頭顯,我們可以改善屏幕和光學元件,打造更好的追蹤傳感器,以及提高計算機配置。毫無疑問,為提高用戶的體驗質量,現在我們還有很多事情需要改善。時延、分辨率、視場、眼球追蹤、設備重量、舒適度,這些都跟暈動癥有關。

另一個方法是增加空間追蹤。Vive的Lighthouse房型追蹤系統就是一個例子,現在市場上也有提供。但是這個解決方案也有其限制,用戶需要比較大的空間。另外並不是所有人都對這個交互方法感興趣。因此,對於大眾消費市場來說,除瞭房型追蹤系統之外,還需要考慮其他方式,比如坐著的體驗。

最後,有些平臺是可以在現實世界中模擬虛擬現實運動的。盡管這些系統可以解決暈動癥,但想在每一個虛擬現實用戶傢裡安裝這樣的系統並不容易,而且價格十分昂貴。所以從商業的角度上,我們沒必要進行深入探討。

2、 軟件

在軟件方面已經獲得瞭很大的進步。數以千計的開發者在2015年就開始研究如何優化虛擬現實體驗,他們並沒有忘記暈動癥。開發者們已經找出瞭幾個可以減少暈動癥的解決方案,並為虛擬現實用戶創造出舒適的交互。

慢動作

一般來說,如果攝像頭的預測更加精準,暈動癥發生的幾率就越少。慢動作,更少的加速度、模糊效果、鏡頭抖動都可以幫助解決暈動癥。用戶如果能知道自己在虛擬環境中所處的位置,他們就會感覺更舒適。

“小艙”或“膠囊”

意思是把用戶放在靜態的環境中。這可以在用戶界面上實現,或者通過太空船座艙、汽車儀表盤、太空服頭盔等元素實現。

在運動中,如果周圍有靜態的元素出現,那麼其他東西都可以參照預測,用戶的不適會減少。

瞬間移動

這個解決方案很簡單,效果也很顯著。如果可以去除可視化運動,我們就能擺脫暈動癥瞭。瞬間傳送是目前最有效的方法之一。

向“視點”移動

在大多數的情況下,如側向運動,尤其是向視線的垂直方向運動,會引起用戶方向迷失。因此,如果用戶朝著他視線前方的方向運動的話,就可以減少暈動癥的影響。但這種方案也有不足的地方,不能應用在所有的情況下。

可視化運動軌跡

在沒有太多生硬的猛烈運動和不可預測的變化運動下,暈動癥的發生幾率也會降低。例如坐過山車,我們可以可視化車軌,這是一個合適的解決方案。可視化工具可以幫助用戶知曉自己前進的方向,正在去往那裡,由此可以減少暈動癥的影響。一個相同的方法是:當一個虛擬角色以第三人稱視覺遠離攝像頭時,一開始虛擬角色遠離鏡頭、然後可視化方向,最後用戶攝像頭沿著同樣的方向移動。

移除完整或部分身體

這部分並不考慮在虛擬現實中的運動,而是個人在虛擬現實中的感知沖突。當沉浸在虛擬環境中,感知沖突會令用戶感覺不協調,不舒服。

在神經科學中,這個概念被稱為身體圖式(body schema)。對於主體而言,空間感的形成必然離不開知覺和身體,對空間的把握,實際就是自我處境的調適、配置和重構。也就是說,我的身體在理解空間、他人和世界的“深度”中是直觀的、生存性的、美學化的。人們通過身體圖式可以理解自己身體的動態特征和計劃任務。例如,你閉著眼睛都可以摸到自己的鼻子。在虛擬現實中,一些開發者會選擇不去可視化或者動畫化身體。這會減少,甚至移除感知沖突。

這隻是其中一些軟件解決方案。開發者還在繼續實驗其他不同的方法,不斷為我們提供新的,甚至是不同尋常的方案。

3. 用戶個體

盡管有硬件和軟件方案,但在開發虛擬現實體驗的過程中,有一個方面是開發者不能直接施加影響的。

第一,用戶在現實環境下的位置跟虛擬環境下的位置是不同的,這會影響整體體驗。

第二,有些生理因素是開發者所不能控制的。如跟缺乏睡眠、疲勞、運動協調幹擾相關的疾病。有些人更容易患上暈動癥,如果某人傾向於暈船、暈車的話,那麼上面提到的硬件和軟件解決方案似乎也不會有太大作用。但不管如何,開發者還是需要盡己所能,為用戶提供一個舒適的交互環境。

跟暈動癥相關的問題,以及其他的挑戰,突出瞭虛擬現實設備與傳統用戶界面之間獨特的差異,同時也表明瞭開發者不僅需要熟悉日常社會心理學、認知心理學和社會學,還需要時刻留意神經科學和意識科學的最新發展。

為瞭開發出一個優秀的交互系統,我們需要明白人類是如何感知周圍的環境和個體,同時也要理解人類又是如何感知在真實環境或者虛擬環境下的自己。當虛擬現實走向大眾消費的時候,這些知識將會變得更加關鍵。

from:Yivian

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