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虚拟现实技术的软肋 如何解决眩晕问题?

2015-07-15 15:56:53来源:网易科技

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随着虚拟现实技术的不断发展,VR产品也被越来越多的人所知晓,VR产业也得到了前所未有的发展,可以说如今VR产业正处于爆发前期,正酝酿着如何最大强度的爆发出积蓄的力量。纵观国内几家VR领域的尖端企业,中国的VR硬件与国际水准相比并不低。如果以“国际标准”Oculus的VR硬件来说,可以说与其基本持平。对于过国内广大普通产品使用者来说无疑是个好消息,国内的VR团队在保持硬件的技术过关的前提下,不出意外地性价比颇高。

然而就算是最尖端的VR产品,目前仍旧拥有致命“硬伤”:晕眩感太强。很多VR体验者表示,在一段时间使用VR产品后,会出现不适、恶心、甚至呕吐。这成为了VR发展最大的一个绊脚石,解决晕眩问题成为VR的燃眉之急。

为什么会产生VR晕眩?

VR晕眩原理其实非常简单,因为眼睛看到的(VR)画面与从耳朵接收到的(真实位置)信息不匹配,导致脑负担加大,从而产生晕眩感。

产生这样的问题主要有两个方面:

一方面和3D晕眩症的道理有点类似,简单来说就是画面太逼真了,让你有身临其境的感觉,自己的身体认为你正在做剧烈的运动,或者处于画面中的状态,但是实际上你是坐在座位上并没有运动的。这是一种自我保护的本能,大多数人可以通过锻炼减轻晕眩,但是不可能让人真正去移动一段距离。

另一方面是VR硬件的延迟造成时间上的不同步,当人转动视角或是移动的时候,画面呈现的速度跟不上,在VR这样全视角的屏幕中,这样的延迟是造成晕眩的最大问题,目前降低延迟是当下减弱VR眩晕的主要手段。

延迟!VR领域中降低晕眩的方法

目前VR领域中的延迟是怎么构成的呢?我们以国内的一款产品“大朋虚拟现实头盔”为例:

首先,头部的运动需要被转化成数字信号,这大约需要1ms以内。然后这些数字信号通过USB线传送到电脑,并由电脑处理这些数字信号,得到电脑需要的数据,需要花费大约2ms。接着,通过特殊的算法(例如Time-warp,目前最快的算法),根据先前的数据处理得到的图像,完成真正被显示的画面。通过测试,得到这个图像处理的时间在0.5ms以内。但是为了保险起见,容许突发事件,(比如CPU工作量剧增,或者图像特别大)需要为算法预留3ms的时间。最后是将画面显示在显示器中的过程,这个过程花费的时间和显示屏的刷新率有关,大朋的是75Hz,也就是1/75,需要13.3ms。这样就能推算出总共需要的时间为19.3ms。

国内大朋和“国际标准”Oculus的产品都是采用此种算法,最低延迟是完全一致的,在全世界范围内,19.3ms的延迟是当下最科学,最可信的延迟推算时间。

目前看来,VR硬件改善延迟是改善眩晕最好的解决方法,所有需要的时间不断压缩能够来降低画面的延迟,从硬件上先解决造成晕眩的问题。其次就像之前的3D眩晕一样,使用者通过一段时间的适应,才能使VR成为真正意义上的虚拟现实产物。

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