虚拟现实,长时间的科幻电影和昂贵的,令人失望的游戏系统的东西,似乎准备突破。Facebook首席执行官马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)在2014年花费了20亿美元收购了Oculus VR和它的Rift虚拟现实耳机。谷歌现在出售一种四方形纸板查看器,用户可以将智能手机屏幕转换为虚拟现实仙境,仅需15美元。YouTube刚刚推出了现场360度流媒体视频。

然而,这种技术的广泛使用有一个很大的障碍:虚拟现实往往会让人生病。

虚拟现实病不是一个新问题。据了解,只要测试飞行员,测试车手和潜在的宇航员在模拟车辆上练习自己的技能,尽管在这些情况下被称为模拟病。Rutgers新泽西医学院的药理学,生理学和神经科学教授Jorge Serrador说,与运动病或晕船不同,VR疾病的根源在于视觉系统和前庭系统之间的不匹配。

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虚拟现实疾病如何工作
想象一下,在波涛汹涌的海面上,站在甲板下面的船上。整个机舱都在移动,所以你的眼睛告诉你,你停下来。但是,你感受到了运动 – 上下左右倾斜。你开始感到湿漉漉的。你的头疼。你脸色苍白,到达一个垃圾篮子,回去。

问题始于前庭系统,一系列充满流体的运河和内耳的房室。这个系统包括三个半圆形的运河,所有都排列着毛细胞,因其头发状的突起而被命名为充满液体的通道。随着头部的移动,运河中的液体也随之而来,进而刺激毛细胞。由于每条运河的位置不同,每条运河都会向大脑发送不同类型运动的信息:上下左右,倾斜度。

与半规管相连的是囊体,一个囊中含有流体和称为耳石的微小碳酸钙颗粒。当头部移动时,耳石也会发出关于水平运动的大脑信号。隔壁,一个被称为“小球”的房间使用类似的设置来检测垂直加速度。

这个系统通常与视觉系统和本体感觉系统协同工作,将肌肉和关节的视觉和感觉结合起来,告诉大脑身体在太空中的位置。虚拟现实环境在这些系统之间形成一个楔子。

模拟器疾病
与晕船或晕车不同,虚拟现实疾病根本不需要运动。根据1995年美国陆军研究所关于这个话题的报告,这是1957年第一次在直升机训练模拟器上报告的。1989年的一项研究发现,多达40%的军事飞行员在模拟机训练期间经历了一些疾病 – 根据陆军报告,这是一个令人震惊的数字,因为军事飞行员可能比普通人更不可能患有“运动”疾病。

由于模拟器的病态,早期的模拟器开发人员开始将动作添加到他们的模型中,创建了平面模拟器,这些模拟器实际上是倾斜,滚动和上下移动的。但据军方报告,由于计算机可视化和模拟器运动可能并不完全一致,但仍然会出现疾病。Serrador说,模拟器视觉和运动之间的小滞后仍然是一个问题。

他说:“你进入一个模拟器,动作与现实世界中的动作完全不一样。” “突然间,你会发现你感觉不对劲。”

通常,错配越大,疾病越严重。日本研究人员在“神经科学快报”(Neuroscience Letters)发表的一项2003年的研究中,把人们放在一个虚拟现实模拟器中,让他们转动头部。在某些情况下,虚拟现实屏幕会扭转两倍于人的实际头部移动。不出所料,在那些条件下的人们报告比那些运动和视觉线索相匹配的情况下的人们感觉更加严重。

打击虚拟现实的恶心效果
没有人真正知道为什么前庭和视觉不匹配导致恶心的感觉。可以追溯到1977年的一个理论表明,身体错误的冲突信号的混淆作为一个迹象,它被摄入有毒物质(因为毒素可能会导致神经混乱)。为了安全起见,它抛出了。但是这个理论没有什么直接的证据。

人们对虚拟现实疾病有着不同程度的易感性,并且也可以适应最初将其变成绿色环境的情况。例如,海军使用一把名为Barany座椅的转椅,让飞行员感到晕眩。Serrador说,随着时间的推移,大脑会发现哪些线索需要注意,哪些线索可以忽视。他说,在某个时候,即使戴上虚拟现实耳机,也会引发大脑进入虚拟现实模式。

Serrador说:“有大量的数据显示你的大脑会利用周围的背景线索做好准备。

虚拟现实开发人员正在努力对付其产品的恶心副作用。例如,Oculus Rift拥有强大的刷新率,有助于防止用户导航虚拟世界时的视觉延迟。普渡大学的研究人员发明了一个令人惊讶的简单的解决方法:他们在虚拟现实游戏的视觉显示中卡住了一个卡通鼻子(他们称之为“nasum virtualis”)。他们在2015年3月在旧金山举行的游戏开发者大会上展示的结果显示,这个固定点有助于人们应对虚拟现实疾病。在一个玩家探索托斯卡纳别墅的慢节奏游戏中,鼻子平均可以让用户长94.2秒,而不会感觉不舒服。人们持续了两秒钟,几乎无法忍受的令人难以忍受过山车游戏。普渡大学计算机图形技术教授David Whittinghill说,鼻子似乎给了大脑一个参照点。

Whittinghill 在一份声明中说: “我们的怀疑是你有这个稳定的物体,你的身体已经习惯于调教,但它仍然存在,而且你的感官系统知道这一点。

仍然对VR感兴趣?
从姐妹网站“汤姆硬件”(Tom’s Hardware)那里可以看出,自20世纪50年代以来,虚拟现实如何发展,Wired刚刚发表了一篇关于虚拟现实的科学和未来的精彩文章。最后,如果您正在VR市场,请查看Tom’s Guide的虚拟现实耳机建议。