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VR技术的现行缺陷与发展图景

2018-03-28上海交通大学媒体与传播学院

传播力研究 2018年18期
关键词:视场延时大脑

上海交通大学媒体与传播学院

对于VR技术的发展,并非所有人都如Mark Zuckerberg那般乐观,甚至有人认为VR只能是个玩物新鲜一时,这些消极的理由在于VR技术仍有一些未能解决的显著缺陷,带来了令人不悦的体验。

眩晕是遭致诟病最多的一大缺陷,不少学者由不同角度提出了原因分析与解决之道。

由Reason和Brand提出的“感知冲突理论”是最被认可的理论之一,亦被解释为动量缺失导致的眩晕。当VR系统模拟了一个处于运动状态的虚拟环境时,用户通过富有沉浸感的视觉令大脑产生了运动的错觉,但因为用户本身并未真正发生运动,因而其前庭系统向大脑输送的依然是静态的信息,大脑所接收到的这两者静与动的矛盾,便催生了眩晕感。这种眩晕感受在诸如过山车、空中飞行等高速VR画面下,尤为明显。

由Treisman提出的“进化论”则从人类进化角度探讨了眩晕的缘由。其主要观点认为:感知自身以及周围事物的运动状态、察觉异样是人类保护自己不受伤害的重要手段,这种手段甚至是下意识的。当我们的感知系统与运动系统发生冲突时,大脑即辨认为异样状况,身体因而自发地采取保护措施,包括:制止运动;出汗、呕吐等行为排解毒素等。这些出于自我保护的行为,恰恰导致了VR体验中的不良后果。此外,高延时亦被认为是引发眩晕的一大诱因。当用户动作与回馈显示之间的延时突破20ms的临界点时,“虽然很多情况下肉眼分辨不出来这种不连贯,但是大脑却早早做出了反应。”①这种反应将产生视觉拖影而引发眩晕。

除了眩晕,现阶段屏幕分辨率不足,也是引发不良体验的重要因素。即便在目前主流2K分辨率的环境下,“纱门效应”依然存在。VR设备若想实现视网膜显示,则双目需要实现8K至16K的显示水平,这对于现阶段的数据计算与图形处理能力而言,显得无法企及。

硬件的优化与改制除了上述提及的延时、屏幕刷新率、陀螺仪刷新率、屏幕分辨率等各项指标的不断提升外,主要集中于全身性动作捕捉与反馈,亦即消除前庭系统功能紊乱。现阶段,Tyndall正商业化能够精准跟踪手指运动的VR手套技术,下一阶段,以全方位运动机、外骨骼、全身触控衣将会成为技术研发与商业化的重点方向。

值得一提的是:一款名为Teslasuit的全身触觉VR服(Full Body Haptic VR Suit)已经显现端倪,其设计概念在于创建遍布全身的传感点,利用肌肉电刺激技术,来模仿与替代大脑信号,直接利用外部电刺激引发肌肉收缩运动,其结果便是即便用户本身并未主动作出任何实际运动,受到刺激的肌肉仍能被动地处于运动状态。同时,Teslasuit亦号称可以仿真出温度、重量、触摸等各类感知反馈,可见其终极目标便是令视觉与全身性感知达到高度统一。

在软件方面的改善亦包括内容设计的优化,诸如:避免过于猛烈的加速画面、在画面中添加指示性的虚拟肢体、缓解或是消除镜头的晃动等。

Feiner与Fernandes团队另辟蹊径在软件层面提出了“动态视场角控制”的设想,其基本概念为:在体验VR的过程中,当出现视觉感知与躯体感知冲突的场景时,大视场角更容易导致眩晕,因而在出现上述情况时,利用边缘柔化的遮罩来缩小、限制用户的可视区域,从而减轻或是避免眩晕的产生,等到感知冲突场景过去后,再恢复大视场角。

在解决现阶段问题之后,于VR技术的发展进程中,社交化无疑将成为最为重要的一大趋势。在Oculus Connect 3开发者大会上,一项名为Avatar的VR社交功能正式面世,Oculus Rift用户可以利用自行创建的虚拟人物,基于Facebook与好友展开多元化互动。VR与社交网络的结合是增加VR用户使用黏度、丰富VR使用场景、拓展VR使用功能的必然路径。

可以坚信的是:VR技术将会不断实现完善与更新,成为一种更高效的常态化应用工具。以NASA为例,2016年其借助Microsoft HoloLens平台,推出Project Sidekick,“通过观察宇航员的动作,研究图表以及额外信息,可以帮助专家通过复杂程序指导国际空间站上的宇航员执行任务。”②另一方面,NASA与Oculus、PlayStation VR、HTC Vive等主流平台合作,推出了Mars 2030、Mission:ISS等多个面向公众的体验应用,以普及航空航天知识、并力求获得更多大众支持。VR的这种工具性,将会在娱乐、教育、医疗、建筑、旅游、军事等越来越多的领域得到充分体现。

注释:

① 周硕.VR技术标准来了满足这些才能治好“头晕病”.腾讯数码[EB/OL].http://digi.tech.qq.com/a/20160422/058862.htm

② 孙实.NASA用了VR和AR,谁都能去火星上探险了[EB/OL].http://tech.qq.com/a/20161207/031271.htm

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