虛擬現(xiàn)實技術(shù)與應(yīng)用 課件 5-4眩暈問題

眩暈問題眩暈機理眩暈機理在XR交互中，產(chǎn)生眩暈感的主要因素有人體自身的感官沖突、輻輳調(diào)節(jié)沖突，以及設(shè)備硬件導致的定位不準確、顯示延遲等。視覺-前庭的感官沖突輻輳調(diào)節(jié)沖突眩暈機理感官沖突當大腦獲得兩種不匹配的運動感知信號時，人體會出現(xiàn)頭暈、惡心等癥狀。眩暈機理感官沖突兩種不匹配的運動信號或環(huán)境信號可來自于本體感覺、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)眩暈機理視覺-前庭的感官沖突譬如當乘坐汽車、輪船及飛機時，內(nèi)耳膜迷路的內(nèi)淋巴中的感受器感應(yīng)到運動的信號已發(fā)送腦部，但眼睛卻告訴大腦并無運動，則將產(chǎn)生眩暈。而與之相對，在XR交互中，當眼睛接受到頭戴顯示器的運動畫面，并發(fā)送信號至腦部，但內(nèi)耳中的感受器卻告訴大腦并無運動，同樣會產(chǎn)生眩暈。眩暈機理輻輳調(diào)節(jié)沖突輻輳調(diào)節(jié)沖突，是當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發(fā)生的一種視覺現(xiàn)象。這通常發(fā)生在虛擬現(xiàn)實設(shè)備、增強現(xiàn)實設(shè)備、3D電影以及其他類型的立體顯示器和自動立體顯示器中。這種效果可能導致眼睛疲勞并產(chǎn)生眩暈。眩暈機理輻輳調(diào)節(jié)沖突分為兩種主要的眼部機制——眼睛的輻輳和調(diào)節(jié)。這兩種機制對于立體視覺都至關(guān)重要：輻輳是人在觀察物體時，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)是眼睛的聚焦機制，用于在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生清晰的圖像。這兩種機制在神經(jīng)上相互聯(lián)系，形成眼睛的調(diào)節(jié)-會聚反射。眩暈機理輻輳調(diào)節(jié)沖突眩暈解決方案眩暈解決方案：感官沖突的解決方案：避免直接移動，比如很多游戲會帶有瞬間傳送功能，用戶按動按鍵，會從手部射出一個射線指向遠處地面，當用戶松手時，虛擬角色會瞬間出現(xiàn)在新的位置。眩暈解決方案眩暈解決方案：感官沖突的解決方案：在運動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：采用眼動追蹤，根據(jù)用戶的注視方位模擬光場，渲染景深。注視近處注視遠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：使用具有動態(tài)焦距的頭戴顯示器機械調(diào)節(jié)