[生醫] VR 暈眩有解方

[生醫] VR 暈眩有解方

一次看完今日三篇分析>>

哥倫比亞大學發現動態調整視野範圍,能減少虛擬實境的眩暈感
使用虛擬實境時, 急遽的空間變化會讓使用者感到眩暈,同時讓使用者忽落畫面邊緣處的影像。此方法是根據使用者當下的場景,縮小視野範圍。 Link

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動態縮小使用者的視野範圍。圖片來源:Columbia

吳季剛:

目前虛擬實境(VR)產品最大的問題便是使用中或使用後會產生暈眩感。雖然不少設備商宣稱提高畫面解析度,或增加畫面每秒顯示張數(frame per second)就能改善,事實上仍不足夠。

虛擬實境導致暈眩的原因,是人類的視覺與前庭覺兩種感官不協調所造成。當虛擬實境呈現快速移動的畫面時,人類視覺收到的訊息是身體正在快速移動,但前庭覺感官卻沒有在動。正是這種感官間不協調造成暈眩。

前庭覺的感覺器官是內耳的三半規管,由內部充滿液體的管狀器官構成。它藉由液體的流動,能感知人所承受的加速度。

耳部構造

半規管在位置(右上方)。圖:中華民國聽障人協會

一般有兩種方法解決這種暈眩感。第一種是移動使用者,以重力加速度偽造出虛擬的前後移動或平移加速。例如遊樂園內或電玩遊戲間的大型機台,便是利用移動座位創造加速度。但這種方式需要大型裝置。

另一種則是用電流刺激三半規管,創造出虛擬的前庭覺(Galvanic vestibular stimulation)。但用電刺激頭部很難通過安全性檢驗,使用者大概也不太放心。

哥倫比亞大學團隊則提出了一種折衷手段。他們藉由修改 VR 畫面的視野範圍(field of view),降低使用者的暈眩感。就像暈車時,旁人會建議看遠方;減少視野範圍也類似讓使用者看遠方,只是藉由掩蓋視野周邊,讓使用者似乎在看向遠方。華盛頓大學團隊發現這樣能減緩暈眩。

但減少視野範圍卻會降低了虛擬實境的體驗。因此還要搭配介面與內容設計。例如將需要快速移動的內容設計在「過場」(遊戲場景轉換的動畫)階段,並在此時減少視野範圍。在使用者自由探索的階段,改為提供全視野。

另外,可以選擇不需要大視野範圍的遊戲主題。例如 HTC Vive 的招牌遊戲 The VisitorParanormal ActivityHordeZ,為何都是場景陰暗的恐怖遊戲呢?這些遊戲頗受好評,除了因為內容真的很恐怖,也因為場景陰暗,亮光範圍(如手電筒)狹小,可以集中視線,減少周邊視野引起的暈眩。

其他遊戲也能應用這原理,例如讓使用者擔任機槍手,其視野範圍只有射擊觀景窗。

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