也許VR永遠(yuǎn)都不會(huì)成功?看看這位美國(guó)專(zhuān)家怎么說(shuō)VR
注:這是一篇來(lái)自Quora的回答,文章的作者是Steve Baker,一位VR領(lǐng)域的專(zhuān)家,曾參與同美軍合作的頭戴顯示器研發(fā)項(xiàng)目。他的觀(guān)點(diǎn)很悲觀(guān),VR的眩暈和惡心感很難解決,似乎VR永遠(yuǎn)都不會(huì)成功,這是他在Quora上的回答原文,提問(wèn)的原標(biāo)題為:VR設(shè)備的眩暈惡心感到底有多嚴(yán)重?文章由觸樂(lè)進(jìn)行翻譯。
介紹
我在軍方的模擬飛行頭盔項(xiàng)目上工作了數(shù)十年,可以說(shuō)是VR方面的專(zhuān)家。
恕我直言,現(xiàn)有的VR裝備都遠(yuǎn)未達(dá)到能夠正常使用的等級(jí)。它們可能會(huì)自然地被淘汰,或者轉(zhuǎn)向3D顯示器領(lǐng)域。這只是我的一家之言,我來(lái)解釋一下為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的觀(guān)點(diǎn)。
每個(gè)人都覺(jué)得這些設(shè)備是嶄新且具有革命性的,但這不是真相。在這兩年發(fā)生的事情,僅僅是這些設(shè)備的價(jià)格從8萬(wàn)美元跌到5百美元。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。
許多人聲稱(chēng),VR設(shè)備容易導(dǎo)致眩暈的問(wèn)題已經(jīng)得到解決,或者馬上會(huì)被解決。他們認(rèn)為,能夠通過(guò)設(shè)備的設(shè)計(jì)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
這樣想的人,都認(rèn)同一種理論。這種理論宣稱(chēng)眩暈由系統(tǒng)的延遲/卡頓、低分辨率的顯示屏或是不準(zhǔn)確的頭部定位引起。因此,這些問(wèn)題都會(huì)在VR系統(tǒng)逐步完善的過(guò)程中得到解決。遺憾的是,我們?yōu)槊儡娭谱鞯念^盔造價(jià)8萬(wàn)美元,它具有更小的延遲,更高的解析度,和更準(zhǔn)確的頭部追蹤——在這些方面我們強(qiáng)于任何市售的VR產(chǎn)品,但這些頭盔依然讓人頭暈。所以這種理論可能是錯(cuò)的。
問(wèn)題在于,持這些理論的人忽略(或者幾乎忽略)了20年來(lái)用VR設(shè)備(我們稱(chēng)它為“頭戴顯示器”,并將“虛擬現(xiàn)實(shí)”稱(chēng)為“模擬”)進(jìn)行試驗(yàn)得出的事實(shí)。
更糟的是,有可靠的研究證實(shí),VR設(shè)備造成的眩暈感可能在你停止使用設(shè)備8小時(shí)后依然存在。
深度知覺(jué)
我相信最大的問(wèn)題在于深度知覺(jué)。
對(duì)于距離在幾米內(nèi)的物體,你需要調(diào)整睫狀肌帶動(dòng)你眼中的透鏡(譯注:晶狀體)來(lái)對(duì)焦。這些肌肉會(huì)對(duì)晶狀體進(jìn)行一定的壓迫,你因此可以對(duì)在近距離內(nèi)的物體進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)焦。沒(méi)有顯示設(shè)備能夠重現(xiàn)來(lái)自不同距離的光線(xiàn)——就目前來(lái)看不存在這樣的技術(shù)。我們沒(méi)法愚弄大腦。
高級(jí)的VR設(shè)備能夠調(diào)動(dòng)用戶(hù)的深度知覺(jué),它們通過(guò)對(duì)圖片的“綜合”來(lái)使用戶(hù)立體感。具體來(lái)說(shuō),用戶(hù)兩只眼睛看到的圖片會(huì)有些細(xì)微的不同。當(dāng)我們控制雙眼聚焦到一點(diǎn)上,兩張圖片就會(huì)“混合”在一起。這是通過(guò)對(duì)眼內(nèi)肌的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
我們始終在使用這兩套肌肉群測(cè)量物體的距離,一套用來(lái)聚焦,另一套用來(lái)綜合。當(dāng)大腦得到正確的信號(hào)時(shí),就說(shuō)明這兩個(gè)功能正在默契地互相配合。
然而,在VR設(shè)備之中,我們無(wú)法做到這一點(diǎn)。對(duì)焦系統(tǒng)認(rèn)為:“這兩幅圖片在同一個(gè)位置”,綜合系統(tǒng)認(rèn)為“這兩幅圖片的位置不同”。如果目標(biāo)物體位于幾米外,就不會(huì)有大問(wèn)題,因?yàn)閷?duì)焦系統(tǒng)只有在很近的距離內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)精確對(duì)焦。但是大腦會(huì)感覺(jué)到差異。
那么,假如綜合系統(tǒng)告訴我們“那個(gè)東西離我們2米遠(yuǎn)”,同時(shí)對(duì)焦系統(tǒng)告訴我們“那個(gè)東西離我們3米遠(yuǎn)”,在這種情況下會(huì)發(fā)生什么?
在真實(shí)世界里,這根本就不會(huì)發(fā)生。我們從穴居人開(kāi)始一路進(jìn)化下來(lái),但大腦并沒(méi)未發(fā)生什么根本的變化——你的大腦可以說(shuō)就是穴居人的大腦。在這種前所未見(jiàn)的情況下,大腦會(huì)有什么奇怪的反應(yīng)?有些人可以單純地忽略這些信號(hào),然后把注意力集中到其他的地方上去。而另外一些人的大腦就會(huì)說(shuō):“糟糕,我肯定是暈了!”你暈了,你的穴居人大腦判斷,你一定吃了有毒的東西……大概是個(gè)毒蘑菇?當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),你的大腦
會(huì)進(jìn)入恐慌狀態(tài)然后嘗試清空你的胃,你會(huì)覺(jué)得非常,非常惡心。
這個(gè)問(wèn)題不可能被任何已知的技術(shù)解決。真要解決的話(huà),我們需要發(fā)明這么一種技術(shù):它能使設(shè)備在像素等級(jí)上動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)對(duì)焦光源,并且我們還要把這種技術(shù)的成本降到40美元。
僅僅因?yàn)檫@一個(gè)理由,人類(lèi)就永遠(yuǎn)無(wú)法擺脫VR眩暈。除非在VR軟件里,所有的物體都在觀(guān)察者3米之外。這個(gè)限制完全排除了任何室內(nèi)題材的VR軟件(室內(nèi)空間太小,達(dá)不到距離大于3米這個(gè)條件),或者任何能使用手臂直接進(jìn)行交互的VR軟件(距離太近)。
但是,在飛行模擬器領(lǐng)域,VR設(shè)備就不存在這樣的問(wèn)題!我們將飛行員放到模擬訓(xùn)練艙里,使用半透明現(xiàn)實(shí)器讓他們看到真實(shí)的駕駛艙圖像。他們能夠看到在飛機(jī)外的工作人員,但因?yàn)樗麄兛隙ㄔ诤芏嗝滓酝?,所以不?huì)有問(wèn)題。這樣,整套VR設(shè)備就可以在用戶(hù)感到舒適的情況下順利地運(yùn)轉(zhuǎn)。有一個(gè)例外:在訓(xùn)練空中加油的時(shí)候,軟管-浮錨裝置會(huì)處于離飛行員頭頂一米左右的位置。因?yàn)樯厦嬲f(shuō)過(guò)的原因,甚至許多飛行員也會(huì)感到眩暈。最近,有的飛行員干脆在訓(xùn)練艙里關(guān)掉圖像,光靠?jī)x表來(lái)練習(xí)空中加油。
動(dòng)量
在真實(shí)世界里活動(dòng)時(shí),我們的身體會(huì)服從動(dòng)量守恒定理。當(dāng)你在行走時(shí)突然停下,身體的質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致你繼續(xù)往前移動(dòng),你必須要控制肌肉來(lái)制止你的手臂或者頭部前伸。在停車(chē)和拐彎時(shí),一定要提前考慮好動(dòng)量。
目前這些細(xì)節(jié)在VR設(shè)備中不存在,而且你的大腦意識(shí)到了這一點(diǎn)。
如果你只是在看電視或者電影,這就不是問(wèn)題。我們似乎能意識(shí)到平面屏幕上的圖像不是真實(shí)的,因此我們接受了這個(gè)設(shè)定:看電視時(shí),我們的身體不需要感受到任何動(dòng)量。但是,在感知一些更真實(shí)的內(nèi)容時(shí),我們就會(huì)陷入“恐怖谷”:我們能夠下意識(shí)地感覺(jué)到,身體沒(méi)有承受動(dòng)量,這會(huì)讓我們感到強(qiáng)烈的困擾。
你的穴居人大腦又出場(chǎng)了:“我的眼睛說(shuō)我在加速,但我的胃和平衡器官告訴我并沒(méi)有。我肯定是暈了!必須要吐。”
我們因?yàn)檎孟喾吹脑蚨鴷灤4搩?nèi)的視角讓我們覺(jué)得,我們正身處于一個(gè)巨大而穩(wěn)定的房間;但感覺(jué)系統(tǒng)告訴我們“不,我們明顯在搖動(dòng),因?yàn)閯?dòng)量一直在變化,所以我們肯定暈了!吐吧。”
開(kāi)發(fā)谷歌紙框VR的伙計(jì)看上去意識(shí)到了這點(diǎn),并且提出了建議:在使用所有的VR軟件時(shí)盡量站著別動(dòng),或者僅僅移動(dòng)頭部(用戶(hù)確實(shí)這樣做了,因此沒(méi)有人感到惡心)。這確實(shí)有效,但當(dāng)你玩一個(gè)很真實(shí)的FPS或者賽車(chē)游戲時(shí)就是另外一回事了。換個(gè)說(shuō)法,在任何一個(gè)追求臨場(chǎng)感的VR軟件里你都沒(méi)辦法保持不移動(dòng),所以無(wú)法避免眩暈。這在飛行模擬中也是一個(gè)大問(wèn)題。幸好并不是所有人都容易暈,特別是飛行員。
同樣,這個(gè)問(wèn)題沒(méi)辦法解決,因?yàn)槲锢矸▌t不允許。
實(shí)際情況
說(shuō)到這里,我們已經(jīng)總結(jié)出了兩種類(lèi)型的眩暈:對(duì)焦導(dǎo)致的眩暈和動(dòng)量缺失導(dǎo)致的眩暈。
因此,99%的VR軟件都會(huì)導(dǎo)致眩暈,即使它們的內(nèi)容實(shí)際上很精彩。在目前的VR游戲中,主角(或者主角視角)幾乎無(wú)法避免有一些加速的動(dòng)作。當(dāng)然,有個(gè)無(wú)趣的解決方法——開(kāi)發(fā)者可以把所有物體放到視距3米外(但因?yàn)槟憧隙ú粫?huì)高于3米,所以低頭看地板的時(shí)候還是會(huì)暈)。
或者,開(kāi)發(fā)者只做一些炫酷的內(nèi)容放在遠(yuǎn)處,你站著靜靜旁觀(guān)就好——但是用戶(hù)想要的可不是這樣的VR。
我一直在和VR顯示設(shè)備打交道。無(wú)論是價(jià)值8萬(wàn)美元的還是價(jià)值500美元的,我都已經(jīng)研究了許多年。每個(gè)人都能佩戴VR設(shè)備數(shù)分鐘并保持不眩暈。但有一半的人會(huì)在幾分鐘后感覺(jué)難受,在這些人里面,又有一半人會(huì)難受到必須馬上停止使用設(shè)備。
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(chǎng)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。糟糕的是,直到他們花了500美元后他們才能意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性。
當(dāng)你在這些設(shè)備上花的時(shí)間超過(guò)一個(gè)小時(shí),情況可能會(huì)更糟。
我曾經(jīng)在一個(gè)為Oculus開(kāi)發(fā)軟件的團(tuán)隊(duì)里工作過(guò)。團(tuán)隊(duì)里每人都有一個(gè)頭戴設(shè)備,大多數(shù)時(shí)間里它都在吃灰。我們既寫(xiě)代碼,也做美術(shù)內(nèi)容。我們都是專(zhuān)家,知道自己在做什么,但當(dāng)你站在我們的實(shí)驗(yàn)室里舉目四望,會(huì)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一個(gè)人戴著Oculus。僅在很少數(shù)的情況下,研究人員會(huì)戴上VR,只是為了確認(rèn)一些內(nèi)容,然后在30秒內(nèi)摘下來(lái)。大多數(shù)時(shí)候,我們都是在并排放置的兩個(gè)顯示器上觀(guān)察視覺(jué)效果。當(dāng)項(xiàng)目最終完成時(shí),因?yàn)樵僖膊挥脦н@些頭盔了,我們所有人都很開(kāi)心。
我們?yōu)檫@個(gè)現(xiàn)象取了個(gè)名稱(chēng):“模擬恐懼癥”(Simulator Sickness),簡(jiǎn)稱(chēng)“模懼癥“(SimSickness)。
之所以我對(duì)VR這么沒(méi)信心,最大的原因是一系列美軍對(duì)模擬恐懼癥的研究。
他們發(fā)現(xiàn),即使沒(méi)有發(fā)生眩暈,實(shí)驗(yàn)對(duì)象也會(huì)出現(xiàn)在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)恍惚,或者失去方向感。
“有個(gè)問(wèn)題我們始終沒(méi)有得到答案:某些實(shí)驗(yàn)對(duì)象會(huì)在使用VR設(shè)備后感覺(jué)現(xiàn)實(shí)世界變得很遲緩,我們不知道這樣的癥狀具體會(huì)持續(xù)多久。一些數(shù)據(jù)暗示,出現(xiàn)這個(gè)癥狀的人數(shù)可能遠(yuǎn)超我們推測(cè)的數(shù)字。有8%的實(shí)驗(yàn)對(duì)象生物鐘加速了6到8小時(shí),更極端的案例,有的實(shí)驗(yàn)對(duì)象生物鐘甚至加速了1到2天。通過(guò)研究,我們已經(jīng)能夠推斷出是哪些場(chǎng)景導(dǎo)致這些問(wèn)題,而已經(jīng)找到了處理這些問(wèn)題的方法。我們還需要對(duì)照試驗(yàn),確定所謂的‘模擬恐懼癥’是否會(huì)真實(shí)的飛行中產(chǎn)生。”
“從研究中,我們可以總結(jié)出,在使用VR設(shè)備后應(yīng)該休息多長(zhǎng)時(shí)間,才能進(jìn)行飛行或駕駛汽車(chē)。”
美軍的研究者認(rèn)為,用戶(hù)應(yīng)該在使用VR設(shè)備24小時(shí)后,再進(jìn)行飛行或駕駛汽車(chē)。
總結(jié)
我很傷感(因?yàn)樽鳛闃O客我也很想要到一個(gè)“holodeck”)。我不認(rèn)為制造一個(gè)成本在可接受范圍內(nèi),同時(shí)還具有足夠好體驗(yàn)的VR設(shè)備是可能的。(譯注,holodeck是《星際迷航》的典故,詳見(jiàn)這里)
對(duì)于那些確實(shí)能忍受不適感的用戶(hù),我最大的擔(dān)心是美軍指出的那些癥狀:在結(jié)束VR游戲之后很長(zhǎng)一段時(shí)間里你都會(huì)缺失方向感。實(shí)際上,“VR后駕車(chē)”可能和醉駕一樣危險(xiǎn)。這些消費(fèi)級(jí)VR設(shè)備應(yīng)該得到更徹底的研究,假如某一天真的因?yàn)閂R設(shè)備產(chǎn)生交通事故,整個(gè)行業(yè)可能會(huì)跟著遭殃??梢哉f(shuō),這是遲早要發(fā)生的事。
抱歉掃大家的興了。
作者:觸樂(lè)
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