vr医院治疗晕动症症是怎么来的

生活是不公平的。最明显的例子之一就是科学家称之为运动病的神秘疾病——即众所周知的。有的人一坐上乘客座椅,立即就开始感到恶心。如果你是其中一个,一条曲折的道路,一个快速加速的司机,或者只是坐在后座都足够让你觉得非常恶心。也有一些幸运的人对这些疾病免疫。他们坐在后座,在来回颠簸的道路上阅读几个小时,在到达目的地的时候一跃而起,完全不知道你的痛苦。是什么造成这种区别的?令人沮丧的事实是我们真的不知道。科学家发现女人以及患有偏头痛的人更容易得,但是我们并没有完全了解这是为什么,我们甚至连造成的原因都不知道。造成的真实原因仍然是一个谜传统观念认为,不管是发生在车上、船上或是飞机上,都是因为你的大脑接收到来自你的双眼的信息和你通过空间预测运动的身体系统不匹配造成的。研究头晕和的西北部神经学家Timothy
Hain解释道:当你坐在车上低头看书时,思维走了,你的眼睛告诉你的大脑你没有移动。但是你的前庭系统(内耳里的一系列结构)认为你随着车的移动在向前移动、向左转和向右转。一些科学家解释大脑因为进化原因通过引发恶心来回应:历史上,这种信号的不匹配可能最常见的是由毒素引发的幻觉,所以吐掉毒素可能是最好的解决方式。但是对于这种观点没有真正的证据,一些科学家说这种不匹配的说法本身就是错误的。明尼苏达大学的运动学家Thomas
Stoffregen提出了主要竞争理论:是身体不能保持正确姿势并且不能在一个移动的环境中控制自身的一种症状。他说:“船是一个很明显的例子,当地板在你脚下起伏晃动时,会有一些不在你控制范围内的身体运动。”他认为那种不受控制的摇摆导致了。至于证据,他指出他在海上的船上实施的研究,配合显示器、飞行模拟器和电子游戏,在他的实验室中的一个定制的噩梦、恶心诱导运动室里进行。他说:“在每个案例中,我们发现会恶心的人与不会恶心的人之间身体摇晃数据中的客观模式不同,这些区别在任何人感觉到恶心之前就已经存在了。”女人和有偏头痛的人更容易患我们还不确定背后的原因哪个是正确的,但是我们的确知道一些能使人们更多或更少遭受这种煎熬的因素:1)性别:许多不同的研究已经发现女性远远比男性遭受的比例要高。其中的一部分原因肯定跟遗传学有关。今年早些时候发布的一篇研究使用了23andMe数据,例如,确认35个不同的经常患的人们当中常见的遗传变异体。然而,他们中的许多变异体都显示出对女性有更大的影响,有一个特殊变异体在女性体内比在男性体内跟有关的概率高出3倍。这可能跟这些基因在女性体内运作的方式有关,但是现在还不清楚。在一些情况下,男女体型上的差别也会有一定的影响。Stoffregen认为如果摇摆和不稳定导致,事实是女性通常比男性更矮,具有更低的重心,导致他们在不稳定环境下摇摆得更厉害。在实验室实验中,他发现女性在整体上确实摇摆的幅度更大,那些摇摆幅度最大的人更倾向于患。2)偏头痛:问卷调查和实验室研究都确定,有偏头痛的人更倾向于患。Hain估计偏头痛患者在相同情况下患的概率大约高出5倍。这点也是一个谜,可能也跟遗传有关。同样的23andMe研究发现一些由偏头痛患者和患者共享的遗传变异体。一些科学家提议两种病症都可能共享同一个潜在机制,但是在这一点上,这是不清楚的,尤其是导致偏头痛的根源也不清楚。3)其他遗传因素:似乎许多其他的遗传变异体也跟有关。一个2006年的研究将遗传和同卵双胞胎作比较,估计人们倾向于患的变异基因中有57%都来自于遗传。同时,23andMe的研究确定其中几个跟身体平衡和视觉系统也是相关的。你如何减轻唉,这些因素都是你不能改变的。但是专家说你可以做一些事情减少患的概率。1)做司机:在车里,司机比乘客得的概率要小很多,或许因为他们能够预见运动。如果你没有在开车,Hain建议尽量像司机一样行动——坐在前排看着车前往的方向。2)将运动量降到最低:Stoffregen有意识地建议使用头枕,为的是将你的头固定,减少左右摇摆的幅度。不管你在什么交通工具上,尽量坐在一个稳定的位置上。例如,飞机的中部通常经历最少的剧烈动荡。3)不要喝酒、阅读或者是向后座:做任何这些事情都会使你很难与来自你眼睛和前庭系统的刺激同步,使自己更难保持稳定。4)服药——但是药物会使你昏昏欲睡:Dimenhydrinate和meclizine(止吐药)(用于各种形式的晕车药)都能有效缓解,但是他们的主要工作原理都是使你昏昏欲睡,使你对运动的整体灵敏度变迟钝。要谨慎使用。【资讯来源:】最新文章推荐:
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VR/AR视野太窄晕动症怎么解决 微软有妙招
经过很长的一段时间摸索,虚拟现实终于出现在消费者面前,HTC Vive,三星 Gear VR 和 Oculus Rift 竞相让消费者沉浸到虚拟环境中。但当前的头显还有存在一个不足点&&视野窄。微软研究院的一个团队已经发现了一种简单廉价的方法改善虚拟现实体验,通过使用LED阵列扩大用户的视野。
大多数消费级虚拟现实头显的视野大约只有100度,微软研究小组指出人眼的视野超过180度,100度过于狭窄。据研究人员介绍,视野太窄会让使用者感觉就像通过一个双目望远镜去体验虚拟现实,这会降低身临其境的效果。
为了解决这个问题,微软研究院创造了&稀疏外设显示器&,并把它整合到一个虚拟现实头显和一个增强现实头显中。
虚拟现实版,称为 SparseLightVR,整合到一个 Oculus Rift DK2 里,采用70个 LED 排成阵列放置到透镜框的外边缘用以创造一个170度视野。
增强现实版本,称为 SparseLightAR,在一个改装过的 Gear VR 原型里使用112个 LED 用以创造190度视野。
尽管他们可能无法表达那么多细节,但研究小组说,他们提供充足的情景资讯去增加佩戴者情景感知,这让虚拟现实体验更加身临其境,同时减少虚拟现实的晕动症。
陈列中的LED会根据屏幕上的情景呈现不同的颜色,这需要确保这套系统能够获取屏幕上的光感信息,该团队创造了一系列的光探测器,可以使用 Unity 游戏引擎部署到任何场景中。
在测试中,测试者被要求在屏幕中寻找一个对象,测试者使用 SparseLightVR 系统查找对象的速度要比那些使用标准和狭窄的视野要快得多。
此外,当 SparseLightVR 外加一个系统便会在用户边缘创造一个运动效果,目的是尝试对抗虚拟现实晕动症,在14个测试者中有11个表示能够有效降低晕动症。
微软研究小组最近在 ACM CHI 2016 上发表了一篇关于 SparseLight 技术的论文,下面的视频也可以对这个技术做一些解析:
来源:vrsat
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& 明明是假的,VR如何骗过你的大脑?
明明是假的,VR如何骗过你的大脑?
来源:董老师在硅谷
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欺骗大脑,如何让幻象显得真实?
红绿色盲看到的世界,后一张是白内障患者所看到的世界,这是不是很难受?体验别人的生活比只是嘴里说说对一个人能产生更大的影响。这就是移情模型的原理。在移情模型里,你也许会看到前面有一个斜坡,这个斜坡也许很陡,然后你就会滑下来。通过体验残疾人士真实的生活,可能将会影响到你的设计策略。
我们永远不知道,真实的世界在经过我们的感官系统过滤之前是什么样子&&而且这些感官感知到的也不过是真实世界中非常小的一部分。
就拿我们感知系统最发达的一部分&&视觉来说,我们看不见红外紫外X外线,我们只有三原色的感觉系统,真正的高分辨率部分的可视角度只有2&左右和一个拇指指甲大小差不多,我们每只眼都有一个盲点,除了焦点以外其它都是模糊的&&
知觉的特性
我们是如何通过如此有限的信息感知世界的?基本上,我们已经有了一个关于这个世界的静态模型,然后不停地根据外在信息来更新它。而正是这个模型,才是你的世界,以及你感知到的一切。
我们感受到的并不是这个世界,而是这个世界的模型,我们本身不过是一个感受器而已。
所以,我们认为的现实,不过是幻觉而已:一个经过了千万年进化锤炼、能让人自如地在这个危险世界里生存繁衍的精致幻觉。
这些例子告诉我们,一旦给予了我们合适的信息,即便从理性上我们知道真正的&现实&是怎样的,我们也很难去选择感受到的一切。
视频:通过舌头来重新感知世界(点击查看视频)
婴儿在生下来通过视觉来学习外在世界的表征,在大脑皮层建立映射,当盲人失去了这种视觉联系,还可以通过舌头或者其他任何可操控的神经,重新建立感官的适应,大脑皮层进行一一对应,就&看到了&东西。
另一个例子,让你戴上upside down的眼镜,你看到的是完全颠倒的世界,不用多久你就可以适应这种方式。这样你在VR中生活了一段时间,你就真分不出哪里是真实,哪里是虚幻的世界了。
知觉重构的关键
1. Tracking
通过两个相机来看你的动作。
kinnect,相机,运动传感器。
可穿戴的手套,马甲,指关节有磁铁感应
红外线来扫描,知道你的身体状态
Eye tracking技术来判断性感女生
记录用户行为数据,眼球运动产生热力图,比如上课的注意力停留,知道哪些学生听懂了,哪些学生开小差。
2. Rendering
渲染关键是把眼前的世界去做不断更新。
我们玩3D游戏的话每一秒更新30帧,最起码到每一秒到75帧,像Oculus、HTC可以到90帧,索尼的PS可以达到120帧。当渲染速度跟不上大脑加工速度就会眩晕,产生晕动症。在比如说耳朵里面也有传感器来感知速度和方向,如果视觉告诉你在跑,而听觉没跟上,会导致失联。
稍微转动脑袋,你专门感受运动的前庭器官,对应上了视觉上的平移视差,完全符合了你对于这个世界的认知模型。当这些对应关系的延迟足够低(20毫秒以内)时,你的大脑就混乱了,将这些虚拟的人造信号认知为真实世界的一部分。这就是虚拟现实和之前所有媒介的最大不同之处。技术难点是生产速度跟不上,比如你头转一下,就有延迟的感觉,这里可以通过建立数学模型去做预测。有一种办法在头显上加摄像机,随时记录外界信息,这样去更新你眼前的景象。
3. Display
把你的眼前遮住,让你跟现实区分开,当你戴上头盔呈现90度-180度。在可视角度、像素密度、动态范围、图像质量、可变焦距都有非常大的上升空间,而伴随着这些参数的改进,工业设计和体积也会得到升级。这些上升空间有多大呢?假设我们希望显示质量和你桌子上在正常视距下的普通显示器一样,那么VR的单眼分辨率至少要到5k&5k。
恐高,怕昆虫
本能反应:virtual pit,比如恐高,害怕昆虫,降低恐惧。
社交距离,保持一些距离。
究竟多真才是真:运动真实性,只要动就行了,人体测量学真实性,有脸,身体,胳膊腿(小布什)
一般做到第二层也足够了。研究中也有趣发现如果特别真实,反而效果下降。(下左图的小布什反而认知度更好)
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  现在虚拟现实越来越火爆,所以国内的很多厂商也逐渐进入这个市场,我们戴上国外大厂诸如Oculus、Sony和Valve的VR头显的时候,体验十分出色,感觉非常棒。可戴上国产的VR头显,不动的时候还好,一动起来就会让人极度眩晕,这是为什么?难道说国虚拟现实显示器还不成熟的原因?可是按照一般的看法,VR头显无非是戴在头上的显示器,晕动(Motion
Sickness)到底是怎么回事?  实际上人对于VR的眩晕很大程度上,与晕船晕车没啥区别:人耳朵里的前庭系统所感受到的运动状态和视觉系统不一致,就会在大脑里“打架”——人就会觉得晕乎乎的。总的来说,晕动症分为三种:  你看到动了,感觉没有动:比方说打FPS游戏就是这种情况;  你感觉动了,但是看到没有动:比方说晕车晕船晕机就是这种情况;  感觉的运动情况与看到的运动情况不匹配:宇航员在做离心机训练的时候就会遇到这种情况。  对于VR,情况可能要更加复杂一些。用户的全部视野都被VR头显所覆盖,VR头显极力欺骗你已经到了另一个世界,此时视觉系统所感受到的东西就不仅仅是视野中的一块屏幕上显示的画面,而是整个视野,在这种情况下,VR导致的晕动症就会有很多种因素。  第一个因素当然是你身体的运动和你的视野中所观测到的运动不匹配。  比如说你在坐VR的过山车的时候,视觉上是在高速运动,但是前庭系统却表示你并没有在运动,这时就会导致头晕。从逻辑上,这与打FPS游戏造成的头晕没有什么区别,每个人都会有不同的感受。  第二个很重要的原因,是头部运动和视觉观测到的头部运动的不匹配。  这才是今天我们要说的重点,也是VR头显能够从技术上加以改善的部分。其中这一点包括两个部分:帧间延迟和帧内延迟。  帧间延迟很好理解。人类对于头部转动和相对应的视野的变化是极度敏感的。如果用户的头转动了,而相对的,视野转动有延迟,只要很微小的延迟就能感觉得到。有多微小呢?研究表明,头动和视野的延迟不能超过20ms,不然就会非常明显。  不要小看20ms:实际上人头部运动的速度很容易就能够达到每秒上百度。假设头部转动速度为100度/秒(其实随便转头就能达到这个速度),20ms的延迟意味着视野中物体的转动延迟为2度,把手伸直,竖起大拇指,大拇指的宽度大概就是2度。  20ms的延迟时间对于VR头显而言是一个非常大的挑战。首先设备需要足够精确的办法来测定头部转动的速度、角度和距离,这可以使用惯性陀螺仪(反应灵敏但是精度差)或者光学方法来实现。然后计算机需要及时渲染出画面,显示器也需要及时地显示出画面,这一切都需要在20ms以内完成。相应的,如果每一帧显示的时间距离上一帧超过20ms,那么人眼同样也会感到延迟。所以,VR头显的画面刷新率应该超过50FPS,目前来说60FPS是一个基准线。要在这么短的时间内搞定这一切,本身就是巨大的挑战。  那么是不是单纯把帧率提高到60FPS以上,拼死将延迟做到20ms以内就可以了呢?其实除了帧间延迟之外,VR所造成的眩晕还有更加复杂的成因。下面我用几张示意图演示。  我们可以看到,左边这张图是真实的世界中,一个物体从左往右移动时眼睛看到的情况:随着时间的推移,物体的轨迹是一条线;而右边的图则是任何一种显示器显示出来的情况:物体的图像在每一个点显示一段时间之后,就跳到下一个点;它并非是连续的运动。  假如我们仍然假设60hz的刷新率,头部转动速度为120度/秒,那么一帧内头部转动为2度,以DK2的分辨率,一帧内的延迟为19像素,这个时候头显显示的图像将会是相当模糊的。而分辨率越高,这个问题就越严重。以人眼理论极限分辨率来计算,一帧内延迟会达到600像素。  这个问题怎么解决呢?想要让物体的图像更加连续的移动,最好也是最简单粗暴的办法是提高刷新率。  从60到90,到120,到200……可能最后到1000hz,那时我们的视觉系统就彻底分辨不出真实或者是虚拟了。但显然我们现在无法将刷新率提高到1000hz,目前Oculus
Rift CV1和HTC Vive采用了90hz刷新率,而Sony Project Morpheus采用的是120hz刷新率。  另外一个办法,就是降低余晖(Persistence)。  余晖(Persistence)是一个在CRT显示器时期的概念。CRT显示器是电子束激发屏幕上的荧光粉发光,所以实际上CRT显示每一帧之内只有很短一段时间像素是发光的,其余时间像素是暗的,示意图如下:  可以看到液晶显示器,每一帧内像素总是在发光,所以液晶显示器就被称之为“全余晖”(Full Persistence)显示。  中间这张图只有一半时间像素发光;而右边这张图是理想情况下只有非常短的时间内屏幕在发光,也就是“零余晖”(Zero
Persistence)。由于人眼的视觉暂留效应,刷新率足够高就不会察觉到屏幕只有每一帧很短时间发光。但是为了弥补亮度的不足,每一帧内像素发光的强度要大大提升。  低余晖显示对VR头显的意义在于,头动时物体的轨迹更加接近于物理世界的真实轨迹:  这时头部运动带来的拖影会大大降低。假设假设同样头部转动为120度/秒,头显刷新率60hz,一帧内屏幕发光2ms,以DK2分辨率和视角计,那么在发光2ms之内头部转动人眼所观察到的视觉延迟仅为2像素,眩晕感就随之而去。  但是我们都知道LCD的基本显示原理:通过让液晶翻转来选择性透过光线。这意味着LCD很难使用低余晖显示。  (TN-LCD的基本显示原理)  液晶翻转的响应时间最快也有2-4ms,而背光原理也导致LCD不能做到全黑。相比之下传统的CRT显示器是天然的低余晖显示。  想要解决这个问题,VR头显必须使用主动发光的显示屏,比方说OLED。由于其每个像素都是主动发光的,所以OLED屏幕可以做到低余晖。  实际上,Oculus和Valve都使用了AMOLED的低余晖显示屏,Sony则使用了自家的OLED显示屏。目前国产的VR头显大多采用传统的LCD显示屏,所以其造成眩晕是很自然的。  但是低余晖也并不是什么都好。它也会带来副作用:由于每一帧图像显示的时间都很短,所以移动的物体显示出的轨迹是断续的,视觉系统会认为其为不同的物体,而在显示屏全亮的情况下,视觉系统则有足够的时间将其界定为同一个物体。从这个意义来说,这是一个trade-off:在解决晕动和拖影的同时,低余晖显示会导致头动时物体闪烁和跳跃。  好了,说了这么多,我想大家也都明白了:虚拟现实并不是在眼睛前面放两块显示屏加一个陀螺仪就能搞定的。在此也希望国内的厂商能够沉下心做好产品,把虚拟现实的基本体验做好,我们才能够像智能手机那样从苹果谷歌到小米华为。  但是一旦当人的头部运动,那么人眼也会相对于显示的物体有相对的运动,这时物体在人眼中的轨迹就变了一个样子:  右图中头部往左转时,原来静止不动的物体的轨迹就变成了右图这个样子,不再是一个点,而是在每一帧结束之时跳回到它“应该”在的位置。然而人眼的视觉暂留现象则会保留上一帧和这一帧的图像,于是图像就会造成拖影,从而导致眩晕。  其实对普通的消费者来说,是没必要了解这么多的,原因很简单,既然国内的不好,选择国外的就是了。
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