【導讀】許多體驗過VR的人都知道，雖然好玩，但同時也一定會感覺到頭暈。所以，即使VR看上去很美，但因為眩暈這一“致命傷”，目前也只能是淺嘗即止的階段。從某種意義上講，VR的使命是制造一個與現(xiàn)實世界一樣逼真的虛擬世界，這其實本身就是一種挑戰(zhàn)。而眩暈問題，是這一挑戰(zhàn)中最難以解決的問題。
在目前看來，市面上所有的VR產(chǎn)品幾乎都無法避免眩暈這一問題，就算業(yè)界最頂尖的Oculus Rift都無法從根本上解決這一難題?？偟膩碚f，造成眩暈的因素有以下3點：
1.受制于硬件設備的處理能力
為了說清楚這一問題，我們還是拿Oculus Rift這一目前最先進的VR設備舉例。簡單來說，如果想要保證不暈，那么VR設備輸出的畫面就必須要有足夠高的刷新率（120Hz及以上）以及足夠高的分辨率（4K及以上），但是，這一數(shù)據(jù)在現(xiàn)在看來，幾乎是奢望。Oculus Rift的刷新率僅為75Hz，而分辨率，也只有可憐的1080P。這幾乎已經(jīng)是目前VR設備的極限，同時也是PC處理能力的極限。你不要看不起Oculus Rift這些可憐的數(shù)據(jù)，要知道，以目前的技術來說，能達到這一數(shù)據(jù)已經(jīng)非常難得了。
就拿其中的75Hz來說，想要達到75Hz的刷新率，就意味著要把設備的延遲做到19.3ms以內(nèi)（1s除以75次約等于13.3ms/次，在加上數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間，大約為19.3ms）。即便如此，19.3ms的延遲差距對于長時間佩戴VR設備來說，也是災難性的！
除了刷新率，還有分辨率的問題。我們知道，分辨率低，在近距離觀看VR設備的屏幕的時候，會有明顯的顆粒感。你所處的環(huán)境是一個VR為你創(chuàng)造的虛擬世界，你的大腦以為這是一個真實的世界，但這個”真實的世界“卻是由一個一個的晶格所組成的，你能不暈嗎？那么，只要把分辨率提高到4K，甚至是8K，這個問題就能解決嗎？從一定意義上來講，是的！但是，你要知道，渲染一個全畫幅的8K場景，無論你的電腦有多變態(tài)，目前也很難辦到，就算是渲染一個4K的虛擬世界，對PC硬件的處理能力也有著極為苛刻的要求。所謂理想很美好，現(xiàn)實很殘酷，這也許就是一個最真實的寫照。
但是，聰明的Oculus就想出了一個辦法來解決分辨率的問題，它的解決方案就是注視點渲染技術。簡單來說，就是著重渲染人眼聚焦的地方以及周圍的圖像，這部分圖像采用全畫幅渲染，而其他的部分就進行普通分辨率的渲染。這項技術的提出，可以從一定程度上解決PC處理能力不足的窘境，但是，能否應用注視點渲染技術又牽扯到其他行業(yè)的相關技術，也就是下一點我們要說的。
2.相關技術發(fā)展緩慢
七鑫易維是國內(nèi)一家致力于眼球追蹤技術的公司，為了解決上述注視點渲染的技術，Oculus此前就曾找到過他們。應用眼球追蹤技術，VR設備才可以知道使用者的注視點在哪里，并進行相對應的注視點渲染。同時，這也符合人在看東西時候的習慣：焦點清楚，背景虛化。
此外，作為VR領域不可或缺的技術之一，眼球追蹤技術還可以解決VR圖形畸變的問題。圖形畸變，同樣也是造成使用者眩暈的因素之一。通過上圖，我們可以看到，左邊就是普通的游戲畫面，而右邊，就是VR設備里所呈現(xiàn)的畫面。由于圖像畸變的原因，VR設備所呈現(xiàn)的畫面中，圖像的邊緣已經(jīng)發(fā)生了明顯的畸變。即使Oculus曾在此問題上投入了大量的研發(fā)成本并應用反畸變算法優(yōu)化了VR設備的成像，離開了眼球追蹤技術，圖像邊緣的畸變依然無法完美地解決。
至于如何才能在VR設備上應用此項技術，七鑫易維的副總裁彭凡曾在采訪中稱：“2020年，此項技術才有可能成為VR設備的標配，Oculus的下一代產(chǎn)品或?qū)⑹紫炔捎眠@一技術。”
當然，相關的技術不只有文中舉例的眼球追蹤技術。反過來說，PC行業(yè)的硬件處理能力已經(jīng)成為了VR行業(yè)發(fā)展的阻礙，更不用說更加可憐的智能手機行業(yè)了。
3.VR設備本身的局限性
這個因素顯而易見，VR設備在誕生之時就有很多局限性。首當其沖，就是因為VR設備大多都是與外界完全隔離的。用戶在一個與外界完全隔離的環(huán)境中能干什么？除了老老實實地坐著之外，難道你還準備兩眼一抹黑地在現(xiàn)實世界中也跟著虛擬世界中的你一起奔跑嗎？這顯然是不可能的。所以，虛擬世界與現(xiàn)實世界不同步的問題也就來了！你可以想象，你在虛擬世界中奔跑，但是在現(xiàn)實世界中，你卻在沙發(fā)上安安穩(wěn)穩(wěn)地坐著……如果這個例子還不夠深刻的話，你還可以想象一下你在虛擬世界中坐過山車，你隨著過山車的晃動，身體的感官也認為在晃動，但在現(xiàn)實中，你卻仍然是在安穩(wěn)地坐著……只有你的大腦知道你在晃動，但身體卻沒有，大腦默默承受了很多負擔，最后暈了也就很容易理解了。同樣的現(xiàn)象，也適用于現(xiàn)實中的3D游戲眩暈癥和暈車、暈船等。說完了這些，你就應該明白為什么HTC非要在Vive的前面安裝攝像頭了吧？
除了運動中的加速度感知，人的感知系統(tǒng)其實還有很多，比如說還有景深、重力感等等。很顯然，VR設備在這些感知系統(tǒng)中，能提供給使用者的感知也就只有視覺和聽覺，未來還有可能解決景深的問題（下文會有詳細介紹），但是加速度和重力，卻是頭戴式VR設備永遠都無法做到的……
說了這么多，最后讓我們用3個輕松的實例來解釋一下人為什么會暈：
1.視覺不同步
在虛擬世界中，你看到了一只猴子。但是猴子身上的毛卻顯示得極為模糊，猴子的臉上，甚至還有馬賽克！當猴子從你的視野中快速地、拖著殘影爬到身旁的一顆樹上時，你抬頭看向樹上的猴子，過了大概20ms，畫面才跟著你的頭轉(zhuǎn)了過去……
2.聲音不同步
在你的面前，一顆炸彈爆炸了，爆炸造成碎片朝你迎面飛來，你在四處躲藏的同時，爆炸的聲音卻從你的身后傳了過來……
3.景深不同步
在你的面前，有一張桌子，在桌子上，近處放了一個杯子，遠處放了一個玩偶。你看著近處的杯子，按理來說遠處的玩偶應該模糊不清，但是現(xiàn)在，遠處的玩偶也看的非常清晰……
總的來說，其實就是因為目前的VR設備所創(chuàng)造出來的虛擬世界還不夠真實，還無法真正地欺騙到大腦，受到困擾的大腦不堪重負，才會造成眩暈的問題。
那么，到底如何才能解決眩暈的問題呢？雖然目前還沒有人能夠成功地、徹底地解決VR設備的眩暈問題，但是想要盡可能地緩解眩暈問題，還是有幾個解決思路可供分享的：
1.通過算法優(yōu)化降低延遲
以目前的最好成績19.3ms來看，通過軟件算法的優(yōu)化進一步降低延遲，能從一定程度上解決眩暈的問題。當延遲小于10ms時，人類將基本無法察覺到畫面的延遲。
2.提高刷新率
跟設備的延遲相關，想要達到低于10ms的延遲，就需要設備能以120Hz的刷新率進行畫面的輸出。這對于目前硬件行業(yè)的處理能力和顯示技術來說都是一種挑戰(zhàn)。
3.提高分辨率
VR設備理想的分辨率至少應該是4K，否則，人眼在觀看VR設備的時候就很有可能產(chǎn)生紗窗效應從而導致眩暈。很可惜，即使是在有注視點渲染技術之后，提升分辨率也還是受制于PC硬件的處理能力。
4.提升景深的逼真程度
按理來說，想在一塊屏幕上提升景深的逼真程度是很難做到的。但是，來自Magic Leap的神秘技術卻給了我們很多啟發(fā)。這也是上文中沒有細講到的部分。
在Magic Leap的技術文檔中提到，Magic Leap所應用的主動選擇性聚焦可以徹底地解決眩暈的問題。是因為與其他廠商不同，Magic Leap做的不是在顯示屏上顯示畫面，而是直接把整個數(shù)字光場投射到使用者的視網(wǎng)膜上，從而可以讓使用者可以根據(jù)人眼的聚焦習慣自由地選擇聚焦的位置，以準確的虛實結(jié)合模擬人眼的視覺效果。根本不用提及刷新率和分辨率等問題，Magic Leap從另一個方向，用另一種方法一下子解決了所有問題。
不幸的是，目前Magic Leap能拿的出手的只有一堆代碼和一個演示視頻，成熟的技術解決辦法和產(chǎn)品依然遙遙無期。
5.提升聲場的逼真程度
這也許是目前最容易解決的問題。為此，Google之前收購的Thrive Audio就是一家致力于VR高保真環(huán)繞立體聲技術的提供商。在SONY的Playstation VR上，我們也同樣可以看到3D音效的身影，體驗過的人都聲稱效果極其震撼，值得期待。
