VR技術(shù)的現(xiàn)行缺陷與發(fā)展圖景

上海交通大學媒體與傳播學院

對于VR技術(shù)的發(fā)展，并非所有人都如Mark Zuckerberg那般樂觀，甚至有人認為VR只能是個玩物新鮮一時，這些消極的理由在于VR技術(shù)仍有一些未能解決的顯著缺陷，帶來了令人不悅的體驗。

眩暈是遭致詬病最多的一大缺陷，不少學者由不同角度提出了原因分析與解決之道。

由Reason和Brand提出的“感知沖突理論”是最被認可的理論之一，亦被解釋為動量缺失導(dǎo)致的眩暈。當VR系統(tǒng)模擬了一個處于運動狀態(tài)的虛擬環(huán)境時，用戶通過富有沉浸感的視覺令大腦產(chǎn)生了運動的錯覺，但因為用戶本身并未真正發(fā)生運動，因而其前庭系統(tǒng)向大腦輸送的依然是靜態(tài)的信息，大腦所接收到的這兩者靜與動的矛盾，便催生了眩暈感。這種眩暈感受在諸如過山車、空中飛行等高速VR畫面下，尤為明顯。

由Treisman提出的“進化論”則從人類進化角度探討了眩暈的緣由。其主要觀點認為：感知自身以及周圍事物的運動狀態(tài)、察覺異樣是人類保護自己不受傷害的重要手段，這種手段甚至是下意識的。當我們的感知系統(tǒng)與運動系統(tǒng)發(fā)生沖突時，大腦即辨認為異樣狀況，身體因而自發(fā)地采取保護措施，包括：制止運動；出汗、嘔吐等行為排解毒素等。這些出于自我保護的行為，恰恰導(dǎo)致了VR體驗中的不良后果。此外，高延時亦被認為是引發(fā)眩暈的一大誘因。當用戶動作與回饋顯示之間的延時突破20ms的臨界點時，“雖然很多情況下肉眼分辨不出來這種不連貫，但是大腦卻早早做出了反應(yīng)?！雹龠@種反應(yīng)將產(chǎn)生視覺拖影而引發(fā)眩暈。

除了眩暈，現(xiàn)階段屏幕分辨率不足，也是引發(fā)不良體驗的重要因素。即便在目前主流2K分辨率的環(huán)境下，“紗門效應(yīng)”依然存在。VR設(shè)備若想實現(xiàn)視網(wǎng)膜顯示，則雙目需要實現(xiàn)8K至16K的顯示水平，這對于現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)計算與圖形處理能力而言，顯得無法企及。

硬件的優(yōu)化與改制除了上述提及的延時、屏幕刷新率、陀螺儀刷新率、屏幕分辨率等各項指標的不斷提升外，主要集中于全身性動作捕捉與反饋，亦即消除前庭系統(tǒng)功能紊亂?，F(xiàn)階段，Tyndall正商業(yè)化能夠精準跟蹤手指運動的VR手套技術(shù)，下一階段，以全方位運動機、外骨骼、全身觸控衣將會成為技術(shù)研發(fā)與商業(yè)化的重點方向。

值得一提的是：一款名為Teslasuit的全身觸覺VR服(Full Body Haptic VR Suit)已經(jīng)顯現(xiàn)端倪，其設(shè)計概念在于創(chuàng)建遍布全身的傳感點，利用肌肉電刺激技術(shù)，來模仿與替代大腦信號，直接利用外部電刺激引發(fā)肌肉收縮運動，其結(jié)果便是即便用戶本身并未主動作出任何實際運動，受到刺激的肌肉仍能被動地處于運動狀態(tài)。同時，Teslasuit亦號稱可以仿真出溫度、重量、觸摸等各類感知反饋，可見其終極目標便是令視覺與全身性感知達到高度統(tǒng)一。

在軟件方面的改善亦包括內(nèi)容設(shè)計的優(yōu)化，諸如：避免過于猛烈的加速畫面、在畫面中添加指示性的虛擬肢體、緩解或是消除鏡頭的晃動等。

Feiner與Fernandes團隊另辟蹊徑在軟件層面提出了“動態(tài)視場角控制”的設(shè)想，其基本概念為：在體驗VR的過程中，當出現(xiàn)視覺感知與軀體感知沖突的場景時，大視場角更容易導(dǎo)致眩暈，因而在出現(xiàn)上述情況時，利用邊緣柔化的遮罩來縮小、限制用戶的可視區(qū)域，從而減輕或是避免眩暈的產(chǎn)生，等到感知沖突場景過去后，再恢復(fù)大視場角。

在解決現(xiàn)階段問題之后，于VR技術(shù)的發(fā)展進程中，社交化無疑將成為最為重要的一大趨勢。在Oculus Connect 3開發(fā)者大會上，一項名為Avatar的VR社交功能正式面世，Oculus Rift用戶可以利用自行創(chuàng)建的虛擬人物，基于Facebook與好友展開多元化互動。VR與社交網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是增加VR用戶使用黏度、豐富VR使用場景、拓展VR使用功能的必然路徑。

可以堅信的是：VR技術(shù)將會不斷實現(xiàn)完善與更新，成為一種更高效的常態(tài)化應(yīng)用工具。以NASA為例，2016年其借助Microsoft HoloLens平臺，推出Project Sidekick，“通過觀察宇航員的動作，研究圖表以及額外信息，可以幫助專家通過復(fù)雜程序指導(dǎo)國際空間站上的宇航員執(zhí)行任務(wù)?！雹诹硪环矫妫琋ASA與Oculus、PlayStation VR、HTC Vive等主流平臺合作，推出了Mars 2030、Mission：ISS等多個面向公眾的體驗應(yīng)用，以普及航空航天知識、并力求獲得更多大眾支持。VR的這種工具性，將會在娛樂、教育、醫(yī)療、建筑、旅游、軍事等越來越多的領(lǐng)域得到充分體現(xiàn)。

注釋：

① 周碩.VR技術(shù)標準來了滿足這些才能治好“頭暈病”.騰訊數(shù)碼[EB/OL].http：//digi.tech.qq.com/a/20160422/058862.htm

② 孫實.NASA用了VR和AR，誰都能去火星上探險了[EB/OL].http：//tech.qq.com/a/20161207/031271.htm