哥伦比亚大学教授可解决VR让人头晕目眩的问题

即VR（Virtual Reality，即虚拟现实，简称VR），是由美国VPL公司创建人拉尼尔（Jaron Lanier）在20世纪80年代初提出的。其具体内涵是：综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。其中，计算机生成的、可交互的三维环境称为虚拟环境（即Virtual Environment，简称VE）。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统的技术。它利用计算机生成一种模拟环境，利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。
VR带来的眩晕和恶心的感觉是个让人头疼的问题。网友们甚至起了一个名字：“虚拟现实呕吐症”。
哥伦比亚大学计算机图形和用户界面实验室的教授史蒂芬.费纳（Steven K. Feiner）和他的学生艾周•费尔南德斯（Ajoy Fernandes）认为，通过调节视场角FOV，稍微缩小使用者在VR头显里的可看视野，能有效减轻使用者的眩晕与恶心感。

日常生活里你基本上遇不到这种“不良反应”。怎么用VR设备玩久了游戏就会呢？
其中一个原因是因为视觉辐辏调节冲突（vergence-accommodation conflict）。
什么是视觉辐辏调节冲突？
我们是怎么看一个物体的？简单讲，调整眼球位置。
物体较近，眼球向内翻转；物体较远，眼球会向外，这样产生了视觉辐辏。与此同时，眼睛还会根据实际情况进行焦点调节。通常，视觉辐辏与焦点调节是成对出现的。

为什么戴上VR头显看图像，就眩晕了呢？
目前的3D影像是利用双眼的辐辏作用成像于空间点,使物像跃出或凹陷于屏幕内,从而形成纵深的空间感。
虚拟环境系统生成的两幅具有双眼视差的图像在映入视网膜之后，同现实世界一样，视线也可以聚焦于虚拟环境中的任意虚拟对象上,但是具有明显深度感的、前后位置各不相同的各个虚拟对象,不但没有发出与其所处位置相对应的散开度的光线,而且和平面图像一样,各对象发出的入瞳光线的散开度却相互几乎一致。

▲（视觉辐辏调节冲突）
这种现象违背了正常的视觉生理，改变了正常的视觉生理机能,会导致调节和辐辏关系的不和谐,甚至相互冲突。
戴上VR头显后，因为屏幕发出的光线并没有深度信息，眼睛的焦点对着哪？屏幕上。
但视觉辐辏发生在哪？在空间图像上。
此时辐辏与焦点调节的不一致，双眼在这两者之间不断的平衡调节、自适应，终将会在一定时间后出现诸如视力模糊、眼睛干涩、眩晕复视、羞光甚至恶心呕吐等视疲劳症状。
调节视场角FOV，VR体验更好
现在，哥伦比亚大学计算机图形和用户界面实验室的教授史蒂芬.费纳（Steven K. Feiner）和他的学生艾周•费尔南德斯（Ajoy Fernandes）说他们找到了解决视觉辐辏调节冲突的办法。
史蒂芬教授认为，通过调节视场角FOV，稍微缩小使用者在VR头显里的可看视野，会让使用者感觉更舒服。

很多人认为，在虚拟世界里，看到的越多，体验更好，但很多时候，虚拟世界里的边缘图像是我们不会去注意的内容。可看视野越大，左右眼形成的影像的纵深感更强，但这样也容易加剧我们的视觉辐辏调节冲突。
史蒂芬教授和他的学生艾周邀请了30名参与者体验不同FOV设置的VR电影。测试时，当影片里的图像开始运动时，体验者通过VR头显看到的视野也相应缩小，运动停止了，视野恢复。
VR影片里，在空间里有剧烈变化的影像容易引起使用者的眩晕感。同时，这些变化总会吸引使用者的注意力，而此时，边缘处的图像会被忽略，此刻缩小视野，对使用者的体验来讲，影响并不大。
在实验过程中，参与测试的人也表示，没有觉察到在VR头显里可看视野有缩小的变化，同时，参与者也表示，这种观感效果更舒服。

史蒂芬教授表示，这项实验还需要更多的重复测试，找到对多数而言最好的FOV缩小结果。但不管怎么说，这种办法确实给虚拟现实的眩晕症的解决带来新的可能性。
“虚拟现实能改变我们与他人、机器和信息交流的形式”，史蒂芬教授说。
“VR需要一个更舒服和更有沉浸感的体验，希望我们的实验能带来一些可能性的进步。”
解决VR的眩晕感，Magic Leap给出过更好的解决办法。爱范儿（微信号：ifanr）曾报道，Magic Leap利用光纤投影技术，光纤直接向视网膜投射整个数字光场产生图像，同时它能够感知周围的环境，对用户进行定位以及构建三维世界，让用户和现实世界做出交互。