為什么VR體驗(yàn)時(shí)會產(chǎn)生眩暈的現(xiàn)象

20世紀(jì)90年代，日本世嘉公司和任天堂等公司曾試圖通過耳機(jī)將虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)帶給大眾，但是它們最終都以失敗告終。糟糕的視覺效果和并不精確的操控性只帶來了一種平淡無奇的體驗(yàn)。任天堂的游戲機(jī)僅僅一年后就停產(chǎn)了，而世嘉的VR系統(tǒng)甚至都未上市。

近30年之后，VR東山再起。今天的VR應(yīng)用范圍相當(dāng)廣闊，涵蓋了疼痛治療、外科培訓(xùn)、職業(yè)安全以及房地產(chǎn)等眾多領(lǐng)域。但是，盡管在過去的幾十年里VR技術(shù)的軟硬件都有了長足的進(jìn)步，但是有一個(gè)問題并沒有消失，那就是暈動癥。

聽說過暈車、暈船，但是，暈動癥是個(gè)什么鬼？其實(shí)，暈車、暈船都屬于暈動癥，暈動癥本質(zhì)上指的就是個(gè)體因汽車、輪船或者飛機(jī)在各種形式的運(yùn)動過程中，前庭神經(jīng)受刺激產(chǎn)生的疾病。發(fā)病時(shí)，患者會出現(xiàn)上腹不適、惡心、面色蒼白、冷汗、眩暈等癥狀。而且，研究人員通常會把VR引發(fā)的暈動癥稱作暈屏癥。

美國明尼蘇達(dá)大學(xué)運(yùn)動學(xué)家Thomas Stoffregen表示：“以目前市場銷售的VR系統(tǒng)來說，使用15分鐘后暈動癥的發(fā)生率在40%至70%之間。部分應(yīng)用程序甚至可以說100%會讓用戶患病?！?/p>

在2019計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域頂級會議期間，Stoffregen和其他“暈屏癥”的研究人員在洛杉磯舉行了會議。會上他們討論了可以做些什么來幫助預(yù)防這種與VR相關(guān)的暈動病，并且就相關(guān)理論進(jìn)行了探討，比如為什么會發(fā)生暈動病，為什么它只發(fā)生在某些人身上，以及為什么女性特別容易發(fā)病等。

Stoffregen稱：“現(xiàn)有的這種交互式技術(shù)在效果上可能有點(diǎn)性別歧視。也就是說，與男性相比，它們更容易讓女性生病。當(dāng)然，這并不僅僅是技術(shù)的原因。因?yàn)闊o論何時(shí)何地，女性通常都比男性更容易暈車。”Stoffregen認(rèn)為，既然VR相關(guān)的暈動病是由人類設(shè)計(jì)的硬件和軟件引起的，與環(huán)境因素?zé)o關(guān)，因此我們需要負(fù)責(zé)尋找一種方法來解決這種“性別歧視”的效果。

暈屏癥主導(dǎo)理論認(rèn)為它是由于感知沖突引發(fā)的。從本質(zhì)上來說，就是你的眼睛在VR中接收到的信息與你的身體在平衡和空間方向上的感覺完全不匹配。例如，讓靜止的受試者體驗(yàn)過山車般的VR體驗(yàn)就可能誘發(fā)暈動癥。

有研究人員認(rèn)為，進(jìn)化讓人們的身體做出了惡心和嘔吐這樣的反應(yīng)，因?yàn)樗噲D驅(qū)逐一種引起幻覺的毒素。加拿大滑鐵盧大學(xué)的研究員seamas Weech稱：“這一理論也給我們帶來了許多問題，比如我們能在多大程度上預(yù)測暈屏癥，這樣對我們有什么幫助嗎？”

感知沖突理論反對者則指出，這一理論無法解釋個(gè)體暈屏癥易感性的差異。如果每個(gè)人都經(jīng)歷了這種前庭的感知覺異，那么為什么不是每個(gè)人都想嘔吐呢？為什么在VR研究中，女性比男性出現(xiàn)了更多的暈屏癥狀？研究人員認(rèn)為，其中一個(gè)原因可能是VR耳機(jī)的佩戴方式。目前的VR設(shè)備可以對瞳孔間距進(jìn)行調(diào)整，以確保用戶的眼睛在兩個(gè)鏡頭的中心。但這并不意味著這些設(shè)備適合所有人。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的心理學(xué)家Bas Rokers稱：“耳機(jī)的默認(rèn)值略高于人們的平均瞳孔間距，與男性的平均瞳孔距離十分吻合，但是對于女性來說并不合適?！毖芯堪l(fā)現(xiàn)，當(dāng)頭盔的瞳孔間距過大時(shí)，使用者的不適感會更強(qiáng)。Rokers在研究中發(fā)現(xiàn)，大約90%的女性的瞳孔與耳機(jī)的默認(rèn)設(shè)置更接近，27%的女性瞳孔間距與耳機(jī)根本不匹配。相比之下，只有5%的男性因瞳孔間距太窄與耳機(jī)不匹配。

Stoffregen在1991年曾發(fā)表了一個(gè)理論來描述暈動癥的個(gè)體差異，其中提到了“姿勢的不穩(wěn)定性”。他發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)，某些人在VR體驗(yàn)或乘船旅行開始時(shí)，他們的姿勢會由于某種原因出現(xiàn)“搖擺不定”，這可以預(yù)測誰會在稍后感到惡心。Stoffregen認(rèn)為，與感知沖突理論相比，這是對暈動病更為全面的解釋。

他聲稱：“如果你登上船只，或者安裝一個(gè)頭戴式顯示器，這就會改變你身體的運(yùn)動方式和身體的控制方式。有些人由于天生協(xié)調(diào)能力出色，他們很快就會做出調(diào)整，但是我們中的一些人適應(yīng)的更慢?！比欢?，研討會上的其他研究人員并不贊同Stoffregen的理論。比如，Stoffregen的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，姿勢不穩(wěn)定與暈動癥之間沒有相關(guān)性。這也意味著，關(guān)于暈動癥起源的爭論似乎將繼續(xù)下去。

盡管沒有達(dá)成一致意見，但是所有人都認(rèn)為，與VR相關(guān)的疾病對該技術(shù)的廣泛推廣帶來了嚴(yán)重的阻礙。隨著VR從游戲和娛樂領(lǐng)域轉(zhuǎn)向工作培訓(xùn)、疼痛轉(zhuǎn)移治療和其它應(yīng)用領(lǐng)域，這一點(diǎn)可能變得至關(guān)重要。雖然目前來說VR設(shè)備帶來的暈動癥還無法避免，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步和完善，終有一天我們會克服這一阻礙，到時(shí)VR技術(shù)也將迎來新的春天。