相信最近小伙伴兒們的朋友圈都曾被一篇《美軍專家表示VR可能永遠(yuǎn)不會(huì)成功，這都怪你的穴居人大腦》的文章刷過(guò)屏。不可否認(rèn)，這篇文章是解釋VR眩暈的好文章，也向我們揭示了VR目前的一大難題——眩暈感，但Steve作為VR行業(yè)的資深從業(yè)者，直接判定VR死刑是非常不負(fù)責(zé)任的，其實(shí)問(wèn)題遠(yuǎn)沒(méi)有Steve說(shuō)的那樣悲觀。這里，希望能通過(guò)我個(gè)人對(duì)該篇文章的解析，讓讀者對(duì)目前的VR行業(yè)有一個(gè)更貼切的了解。

| 首先，文章數(shù)據(jù)可靠嗎？

正如大家所討論的，作者Steve通篇都是以1989年的美國(guó)空軍論文中的數(shù)據(jù)來(lái)證明自己的觀點(diǎn)?；叵肫饋?lái)1989年還真是遙遠(yuǎn)，相信我們很多小伙伴還木有出生吧！27年的時(shí)間，科技世界早已發(fā)生了翻天覆地的變化。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：我們可以暫且不提27年前，想想7年前，那時(shí)候用的是鍵盤(pán)手機(jī)。相信讀者們一定記得彩信功能吧，為了能夠?qū)崟r(shí)了解對(duì)方所處的實(shí)際場(chǎng)景我們拍下照片發(fā)送給對(duì)方，然而這個(gè)過(guò)程真的是又貴又麻煩。那個(gè)時(shí)候如果有人以此寫(xiě)一篇論文的話，估計(jì)一定可以給出一個(gè)數(shù)據(jù)，就是很多人覺(jué)得用手機(jī)實(shí)時(shí)了解對(duì)方所處場(chǎng)景根本不現(xiàn)實(shí)，并且?guī)讖垐D片也根本無(wú)法描述清楚。然而七年后的今天，我們?cè)缫呀?jīng)用上了手機(jī)視頻。因此我想說(shuō)27年前的數(shù)據(jù)的說(shuō)服力是非常有限的，那時(shí)候用的設(shè)備跟現(xiàn)在用的設(shè)備完全不一樣，因此體驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)也無(wú)法用來(lái)說(shuō)明現(xiàn)在的問(wèn)題。美軍專家Steve用那個(gè)時(shí)候的數(shù)據(jù)證明VR必死無(wú)疑，相信大家可以有一個(gè)自己的判定了。

       

此外，文章中也表明，只有10.7%的測(cè)試者感到惡心，只有1.2%的人認(rèn)為影響到訓(xùn)練，如此低的比率完全無(wú)法作為證據(jù)來(lái)著證明VR設(shè)備的不可適應(yīng)行，就算我們認(rèn)為世界上10.7%的用戶無(wú)法使用VR設(shè)備，那剩余的89.3%的用戶呢？這個(gè)世界上大多數(shù)技術(shù)向來(lái)都不是為所有人準(zhǔn)備的，都有一個(gè)試用范圍。VR的眩暈與暈車(chē)、暈船、暈機(jī)帶給人相似的感受，那因?yàn)槭澜缟洗嬖谥芏鄷灲煌üぞ叩娜?，我們就能因此得出結(jié)論說(shuō)交通工具是永遠(yuǎn)不會(huì)成功的？顯然不行，因?yàn)榻煌üぞ叩某晒ξ覀冇心抗捕谩?/p>

 

| 其次，眩暈是否真的不能解決?

其實(shí)這才是我要說(shuō)的重點(diǎn)。

同樣是上文暈交通工具的例子：交通工具在不斷改進(jìn)中，火車(chē)、飛機(jī)等越來(lái)越平穩(wěn)，那些原本暈得不行的人也越來(lái)越多能夠搭乘更平穩(wěn)的交通工具出行，VR也是一樣的。

VR行業(yè)雖然已經(jīng)誕生了幾十年，但是真正興起還是最近這三兩年的事情，我們可以看到就這三兩年時(shí)間VR設(shè)備就取得了非常大的進(jìn)步，而非像Steve說(shuō)的那樣“我們并沒(méi)有做出太多技術(shù)上的創(chuàng)新，價(jià)格的下降大多是在性能上做出妥協(xié)的結(jié)果”。事實(shí)上，近幾年，硬件性能不斷提升，處理器比以前呈數(shù)量級(jí)式的提升，同樣成本的情況下，性能獲得了革命性提升。VR技術(shù)也在不斷進(jìn)步，無(wú)論是定位動(dòng)捕，還是手勢(shì)跟蹤都取得了突破性進(jìn)展。兩相結(jié)合，眩暈問(wèn)題已經(jīng)得到了很大改善。所以說(shuō)Steve得出“價(jià)格下降是性能妥協(xié)”這樣的結(jié)論是錯(cuò)誤的。

Steve還在文章中表示“目前大多數(shù)Demo都是宣傳性質(zhì)的，在其他的行業(yè)展會(huì)上通常都是只有幾分鐘長(zhǎng)的VR內(nèi)容。我不知道這些廠商是不是故意這樣做的……這也解釋了為什么這么多人認(rèn)為他們喜歡VR”。實(shí)際上，目前并不是大多數(shù)Demo都是宣傳性質(zhì)的，而是已經(jīng)開(kāi)始走向大眾的娛樂(lè)生活的，目前一些VR內(nèi)容平臺(tái)已經(jīng)上線了產(chǎn)品級(jí)的內(nèi)容應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外也有很多VR游樂(lè)場(chǎng)正在籌備建設(shè)中，開(kāi)發(fā)者們正憋足了勁制作產(chǎn)品級(jí)內(nèi)容，這些產(chǎn)品級(jí)的內(nèi)容可不是Steve所說(shuō)的只有幾分鐘長(zhǎng)。只要使用者有興趣，已經(jīng)有非常多的內(nèi)容應(yīng)用可以讓小伙伴們盡情玩耍。

所以說(shuō)在文章中，作者Steve的一些結(jié)論性的陳述是不成立的。不過(guò)他提出的動(dòng)量和動(dòng)態(tài)聚焦兩點(diǎn)確實(shí)是眩暈感的部分成因，而實(shí)際上導(dǎo)致VR使用者眩暈的還有一些其他原因。

1、延遲

所謂的延遲是指用戶產(chǎn)生輸入動(dòng)作到用戶看到VR場(chǎng)景變化之間的時(shí)間差。

如果延遲較大，則用戶眼中所見(jiàn)到的場(chǎng)景就與實(shí)際場(chǎng)景不匹配，產(chǎn)生眩暈感。我們以頭部轉(zhuǎn)動(dòng)為例。人類對(duì)于頭部轉(zhuǎn)動(dòng)和相對(duì)應(yīng)的視野的變化是極度敏感的。如果用戶的頭轉(zhuǎn)動(dòng)了，而相對(duì)的，視野轉(zhuǎn)動(dòng)有延遲，只要很微小的延遲就會(huì)產(chǎn)生不適，有研究表明，整個(gè)系統(tǒng)的延遲控制在50ms就會(huì)感覺(jué)相對(duì)不錯(cuò)，但還是能感覺(jué)到。當(dāng)延遲低于20ms，人就無(wú)法感知出來(lái)了，這可以說(shuō)是VR最佳體驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)實(shí)世界中人眼和大腦的反應(yīng)機(jī)制是“眼睛看到圖像——大腦接收指令”，而之前的虛擬現(xiàn)實(shí)世界中整個(gè)流程是“頭部轉(zhuǎn)動(dòng)——計(jì)算單元根據(jù)當(dāng)前幀姿態(tài)、視角信息渲染——顯示屏顯示——眼睛看到圖像——大腦接收指令”。這個(gè)過(guò)程非常復(fù)雜，不管是在哪個(gè)計(jì)算或者通信環(huán)節(jié)出現(xiàn)延遲，都會(huì)造成用戶的動(dòng)作與眼前的畫(huà)面還有大腦接收到的信息不一致，即人耳朵里的前庭系統(tǒng)所感受到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和視覺(jué)系統(tǒng)不一致，兩者在大腦中“打架”了——人就會(huì)覺(jué)得暈乎乎的，也就是暈眩感?？傊?，當(dāng)身體的運(yùn)動(dòng)和視野中所觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)不匹配或者頭部運(yùn)動(dòng)和視覺(jué)觀測(cè)到的頭部運(yùn)動(dòng)的不匹配時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生暈眩感。

延遲問(wèn)題是目前行業(yè)內(nèi)比較關(guān)注的，已經(jīng)有了非常好的解決方案——異步時(shí)間扭曲（Asynchronous Timewarp，簡(jiǎn)稱 ATW）。 

目前虛擬現(xiàn)實(shí)世界中整個(gè)流程已經(jīng)從“頭部轉(zhuǎn)動(dòng)——計(jì)算單元處理處理跟蹤——顯示屏顯示——眼睛看到圖像——大腦接收指令”變成了“頭部轉(zhuǎn)動(dòng)——顯示屏顯示——眼睛看到圖像——大腦接收指令”，我們可以通過(guò)下圖來(lái)說(shuō)明：

 

如圖，上面的過(guò)程是原處理過(guò)程，下面的則是應(yīng)用ATW技術(shù)后的處理過(guò)程。

原處理過(guò)程中，添加了當(dāng)前幀姿態(tài)、視角之后，利用當(dāng)前幀的這些信息渲染，渲染后再傳入顯示器，顯示器畫(huà)出當(dāng)前幀后我們可以在虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯中看到。

而應(yīng)用了ATW技術(shù)后，整個(gè)過(guò)程就不是這樣了。計(jì)算單元在尚未獲取姿態(tài)及視角信息的時(shí)候就已經(jīng)開(kāi)始了渲染，使用的信息是上一幀的信息。渲染完成后，姿態(tài)信息和視角信息進(jìn)來(lái)，顯示器直接將渲染得到的幀按照進(jìn)來(lái)的姿態(tài)和視角信息進(jìn)行矩陣轉(zhuǎn)換得到當(dāng)前幀并顯示出來(lái)。也就是相當(dāng)于原處理過(guò)程，計(jì)算單元是提前渲染的，這樣從獲得姿態(tài)、視角信息到顯示器顯示出來(lái)這一過(guò)程，就節(jié)省了渲染所需的時(shí)間，大大縮短了從“頭部轉(zhuǎn)動(dòng)”到“眼睛看到”之間的延遲。

ATW技術(shù)是目前縮短延遲非常好的解決方案。相信隨著VR的不斷發(fā)展，我們還可以找到更多更好的解決方案解決延遲問(wèn)題。

2、深度感知問(wèn)題

正如Steve在文章中所說(shuō)的，深度感知問(wèn)題也是導(dǎo)致眩暈的一大原因。

正常人眼在觀看事物時(shí)是有焦距的，不同焦距對(duì)應(yīng)不同的視角，在視角內(nèi)的圖像，會(huì)很清晰，視角外的則比較模糊。一般來(lái)說(shuō)，VR設(shè)備會(huì)利用雙目視差、動(dòng)態(tài)視差、雙目遮擋、視覺(jué)輻輳來(lái)獲取深度信息實(shí)現(xiàn)立體感的。

然而，即使如上述這樣欺騙過(guò)大腦創(chuàng)造出了有深度信息的圖像，大腦依舊會(huì)發(fā)現(xiàn)不對(duì)勁的地方：焦點(diǎn)調(diào)節(jié)。大多數(shù)VR頭顯并沒(méi)有將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)考慮到其中，導(dǎo)致全部的圖像一直處于某一個(gè)聚焦的狀態(tài)，但是你的晶狀體卻會(huì)隨著立體影像不斷聚散。這種沖突將會(huì)在一定時(shí)間后出現(xiàn)暈眩不適感。實(shí)際上這個(gè)問(wèn)題是可以通過(guò)光場(chǎng)技術(shù)得到緩解的！光場(chǎng)技術(shù)可以有效緩解“視覺(jué)輻輳調(diào)節(jié)沖突”和“暈動(dòng)癥”等等這些問(wèn)題。

• 那么，什么是光場(chǎng)？

簡(jiǎn)單說(shuō)，“光場(chǎng)”是我們用來(lái)描述所有光線在一個(gè)空間區(qū)域內(nèi)傳播的詞匯。任何一個(gè)物體，不論其是自行發(fā)光，還是漫射周邊其他光源照在該物體上的光，都會(huì)在該物體周?chē)纬勺约邯?dú)特的光強(qiáng)分布，也就是所謂的光場(chǎng)。

光場(chǎng)既包括強(qiáng)度信息，也包括方向信息。而傳統(tǒng)的二維圖像中的每個(gè)像素其實(shí)就是到達(dá)該點(diǎn)的所有光線的能量積分（或光子數(shù)），但是并沒(méi)有區(qū)分開(kāi)這些光線的方向，因此它僅僅是一個(gè)三維場(chǎng)景的一個(gè)投影，丟失了場(chǎng)景當(dāng)中的許多信息。因?yàn)橛脩魧?duì)圖像的解讀并非單純依靠雙眼立體圖像（即每只眼睛在單獨(dú)的平面上看到圖像），而且眼睛會(huì)更加自然地做出反應(yīng)并停在中心上。因此，光場(chǎng)顯示技術(shù)更自然地模仿了我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中認(rèn)知世界的方式，從而降低了疲勞感，反映在VR行業(yè)即是降低了眩暈感。

光場(chǎng)兩個(gè)主要應(yīng)用方向是「光場(chǎng)拍攝」和「光場(chǎng)顯示」，第一種需要記錄下來(lái)整個(gè)空間的所有信息，第二個(gè)則是需要將這些信息完整地復(fù)現(xiàn)出來(lái)。通俗地說(shuō)就是在空間內(nèi)任意的角度、任意的位置都以獲得整個(gè)空間環(huán)境的真實(shí)信息，用光場(chǎng)獲得的圖像信息更全面，品質(zhì)更好。光場(chǎng)顯示可以很好地解決VR頭顯缺乏深度信息的問(wèn)題。

• 光場(chǎng)顯示

光場(chǎng)顯示器就是一個(gè)會(huì)根據(jù)你觀看的方位不同，為你展示不同圖像的顯示器。光場(chǎng)顯示可以展示有著不同焦點(diǎn)深度的圖像。與距離觀看者較近的對(duì)象相比，距離較遠(yuǎn)的同一對(duì)象可能會(huì)在顯示器上產(chǎn)生一個(gè)顯著不同的光場(chǎng)。這就需要眼球調(diào)整焦距把對(duì)象看清，消除焦點(diǎn)深度和立體深度之間混淆大腦的矛盾。

目前光場(chǎng)顯示技術(shù)中比較好的方案是光場(chǎng)立體鏡，即通過(guò)一種疊加顯示來(lái)獲得自然光場(chǎng)，從而降低 VR暈動(dòng)癥的影響。該方案利用立體視效技術(shù)的深度優(yōu)勢(shì)，把多個(gè)顯示器面板中間用細(xì)微的間隙分成多層。通過(guò)多層顯示器來(lái)呈現(xiàn)原光場(chǎng)中的光線，還原原來(lái)的光場(chǎng)，從而使得眼睛可以自然地聚焦。

目前，由于光場(chǎng)技術(shù)的硬件復(fù)雜，計(jì)算量十分龐大，如果想要達(dá)到VR中實(shí)時(shí)渲染的要求其計(jì)算量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的計(jì)算能力，因此光場(chǎng)技術(shù)尚未普及，處于研究狀態(tài)。但我相信不久的將來(lái)，隨著硬件的不斷進(jìn)步以及技術(shù)的不斷發(fā)展，光場(chǎng)技術(shù)有一天一定可以成為主流技術(shù)，為我們帶來(lái)更加震撼的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。

3.“錯(cuò)覺(jué)”

“錯(cuò)覺(jué)”問(wèn)題是指VR場(chǎng)景中顯示的運(yùn)動(dòng)與使用者實(shí)際的運(yùn)動(dòng)沖突的問(wèn)題，其實(shí)也就是Steve所說(shuō)的動(dòng)量問(wèn)題。這也是非常容易引起眩暈的一大問(wèn)題，原因與延遲類似，也是由于前庭系統(tǒng)以及身體的其他器官的感知造成的。在VR場(chǎng)景中，我們的大腦將虛擬的場(chǎng)景當(dāng)成真正的場(chǎng)景，也就是我們觀看到的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容就被大腦認(rèn)為是當(dāng)前的場(chǎng)景，然而我們的身體運(yùn)動(dòng)卻是不一致的，前庭系統(tǒng)感知的與眼睛看見(jiàn)的沖突，這種沖突會(huì)導(dǎo)致迷失方向感和惡心感。例如我們?cè)谔摂M世界中坐著飛機(jī)暢游天空，眼前的景物變化讓這種感覺(jué)非常真實(shí)，但是前庭系統(tǒng)、平衡器官等感知到我們實(shí)際上是沒(méi)有動(dòng)的，此時(shí)大腦會(huì)試圖進(jìn)行一些調(diào)節(jié)，這樣的調(diào)節(jié)會(huì)造成眩暈和嘔吐。

對(duì)這個(gè)問(wèn)題的靈敏度，個(gè)體差異是最大的。有些人忍受力很強(qiáng)，而另一些人非常敏感。這與我們每個(gè)人對(duì)于坐車(chē)的忍受力不一樣是同樣的道理。有些人坐任何車(chē)都沒(méi)有感覺(jué)，有些人坐平穩(wěn)的火車(chē)都暈的不行。

這一問(wèn)題可以通過(guò)內(nèi)容與設(shè)備的配合得到解決，開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)不同VR設(shè)備的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)不同的內(nèi)容，盡量減少“錯(cuò)覺(jué)”的產(chǎn)生。該種方法在某種程度上說(shuō)是在規(guī)避這一缺陷，而不是解決，真正解決這一缺陷的方案是體感設(shè)備。所謂體感設(shè)備，即是可以讓VR使用者感受到虛擬現(xiàn)實(shí)力反饋的設(shè)備?？梢哉f(shuō)一套完美的VR設(shè)備應(yīng)該包含輸入和輸出兩大模塊，玩家既可以通過(guò)自己的動(dòng)作指揮虛擬世界的化身，也能夠感受到來(lái)自虛擬世界的回饋。比如用賽車(chē)游戲模擬設(shè)備玩VR賽車(chē)游戲，玩家通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)手柄駕駛游戲中的車(chē)輛，這個(gè)時(shí)候如果能使玩家的座椅能夠給予玩家在虛擬世界賽車(chē)座椅上的體感，那就可以大大增進(jìn)沉浸感，解決“錯(cuò)覺(jué)”問(wèn)題。除了力反饋，還可以通過(guò)控制溫度、風(fēng)、水等用一些設(shè)備模擬虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的變化，讓身體有體感。

當(dāng)然除了以上造成眩暈的主要原因外，還有圖形畸變、余暉、刷新率等原因，圖像畸變可以使用非球面鏡片來(lái)緩解或者采用反畸變算法抵消畸變，而VR設(shè)備的余暉也因?yàn)镺LED的出現(xiàn)得到解決，且目前OLED刷新率可以做到特別高?？梢?jiàn)，我們VR行業(yè)人正帶著飽滿的熱情努力的解決存在的問(wèn)題，有希望就有未來(lái)。

Steve的文章確實(shí)有一定合理的成分，對(duì)于VR我們不能盲目樂(lè)觀，需要認(rèn)識(shí)到VR存在的問(wèn)題，并通過(guò)不斷地研究解決這些問(wèn)題。但是我們更不能像Steve那樣盲目的悲觀。目前VR設(shè)備確實(shí)還不夠完美，還有非常多的問(wèn)題需要我們?nèi)パ芯拷鉀Q，但是科技史上哪一款電子產(chǎn)品能在一開(kāi)始就能得到所有人認(rèn)可呢？我想，VR行業(yè)人的目標(biāo)不是非要滿足所有人的需求，而是通過(guò)不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新讓VR設(shè)備可以像交通工具那樣滿足越來(lái)越多用戶的生理需求，讓越來(lái)越多的用戶體驗(yàn)到VR的魅力。

雷鋒網(wǎng)注：本文作者系VR行業(yè)從業(yè)者，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系雷鋒網(wǎng)授權(quán)，并保留完整信息，不得刪減、修改文章。

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見(jiàn)轉(zhuǎn)載須知。