虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用 課件 5-4眩暈問題

眩暈問題眩暈機(jī)理眩暈機(jī)理在XR交互中，產(chǎn)生眩暈感的主要因素有人體自身的感官?zèng)_突、輻輳調(diào)節(jié)沖突，以及設(shè)備硬件導(dǎo)致的定位不準(zhǔn)確、顯示延遲等。視覺-前庭的感官?zèng)_突輻輳調(diào)節(jié)沖突眩暈機(jī)理感官?zèng)_突當(dāng)大腦獲得兩種不匹配的運(yùn)動(dòng)感知信號(hào)時(shí)，人體會(huì)出現(xiàn)頭暈、惡心等癥狀。眩暈機(jī)理感官?zèng)_突兩種不匹配的運(yùn)動(dòng)信號(hào)或環(huán)境信號(hào)可來自于本體感覺、視覺系統(tǒng)和位于內(nèi)耳的平衡覺系統(tǒng)等：視覺系統(tǒng)內(nèi)耳的平衡覺系統(tǒng)眩暈機(jī)理視覺-前庭的感官?zèng)_突譬如當(dāng)乘坐汽車、輪船及飛機(jī)時(shí)，內(nèi)耳膜迷路的內(nèi)淋巴中的感受器感應(yīng)到運(yùn)動(dòng)的信號(hào)已發(fā)送腦部，但眼睛卻告訴大腦并無運(yùn)動(dòng)，則將產(chǎn)生眩暈。而與之相對(duì)，在XR交互中，當(dāng)眼睛接受到頭戴顯示器的運(yùn)動(dòng)畫面，并發(fā)送信號(hào)至腦部，但內(nèi)耳中的感受器卻告訴大腦并無運(yùn)動(dòng)，同樣會(huì)產(chǎn)生眩暈。眩暈機(jī)理輻輳調(diào)節(jié)沖突輻輳調(diào)節(jié)沖突，是當(dāng)大腦接收到眼睛的聚散度和調(diào)節(jié)之間不匹配的線索時(shí)發(fā)生的一種視覺現(xiàn)象。這通常發(fā)生在虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備、3D電影以及其他類型的立體顯示器和自動(dòng)立體顯示器中。這種效果可能導(dǎo)致眼睛疲勞并產(chǎn)生眩暈。眩暈機(jī)理輻輳調(diào)節(jié)沖突分為兩種主要的眼部機(jī)制——眼睛的輻輳和調(diào)節(jié)。這兩種機(jī)制對(duì)于立體視覺都至關(guān)重要：輻輳是人在觀察物體時(shí)，兩眼之間的夾角，用于確定物體并將它們視為單一物體。調(diào)節(jié)是眼睛的聚焦機(jī)制，用于在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生清晰的圖像。這兩種機(jī)制在神經(jīng)上相互聯(lián)系，形成眼睛的調(diào)節(jié)-會(huì)聚反射。眩暈機(jī)理輻輳調(diào)節(jié)沖突眩暈解決方案眩暈解決方案：感官?zèng)_突的解決方案：避免直接移動(dòng)，比如很多游戲會(huì)帶有瞬間傳送功能，用戶按動(dòng)按鍵，會(huì)從手部射出一個(gè)射線指向遠(yuǎn)處地面，當(dāng)用戶松手時(shí)，虛擬角色會(huì)瞬間出現(xiàn)在新的位置。眩暈解決方案眩暈解決方案：感官?zèng)_突的解決方案：在運(yùn)動(dòng)過程中減小用戶的視野(FOV)已被證明是減少視覺前庭沖突和VR暈眩感的有效策略。眩暈解決方案眩暈解決方案：輻輳調(diào)節(jié)沖突的解決方案：采用眼動(dòng)追蹤，根據(jù)用戶的注視方位模擬光場(chǎng)，渲染景深。注視近處注視遠(yuǎn)處眩暈解決方案眩暈解決方案：輻輳調(diào)節(jié)沖突的解決方案：使用具有動(dòng)態(tài)焦距的頭戴顯示器機(jī)械調(diào)節(jié)