战斗虚拟现实疾病

Columbia Engineering Professor Steven K. Feiner and Ajoy Fernandes MS’16 have developed a method of combating virtual reality (VR) sickness that can be applied to consumer head-worn VR displays, such as the Oculus Rift, HTC Vive, Sony PlayStation VR, and Google Cardboard. Their approach dynamically, yet subtly, changes the user’s field of view (FOV) in response to visually perceived motion, as the user virtually traverses an environment while remaining physically stationary. The study showed that by strategically and automatically manipulating FOV, the degree of VR sickness experienced by participants can be significantly reduced. Furthermore, the researchers accomplished this without decreasing the participants’ sense of presence in the virtual environment, and without the majority of the participants even being aware of the intervention.

这项研究于3月20日在IEEE 3DUI 2016（IEEE研讨会上）颁发了最佳纸张奖励。

“2016年是VR的年份，据估计，超过2亿VR凭证将以2020年出售，”电脑科学教授Feiner指导计算机图形和用户界面实验室。“但VR疾病有类似于晕车的症状，对许多人带来了障碍用户这个沉浸技术。经历VR疾病的人往往会停止使用他们的耳机，因为他们感到令人惊讶和不舒服。“

FEINER和FERNANDES开发了一种专注于VR用户FOV的方法，以许多参与者发现不可察觉的方式改变它。“我意识到改变失明的工作 - 在感知心理学中解释为什么人们有时不会注意到一个场景中似乎是一个明显变化的原因，”Fernandes遭受VR疾病。“所以我想知道这是否可以应用于VR：我们可以在没有注意到的情况下改变参与者的FOV吗？”

该团队专门针对用户在哪些方案中移动虚拟环境以一种故意与他们在现实世界中移动的方式不同的方式。这些包括他们在他们的客厅里锻炼身体或坐在沙发上的游戏，而在虚拟世界中行走，跑步，驾驶或飞行。在这些场景中，用户看到的视觉运动提示与他们从内耳的前庭系统中收到的物理运动提示有所不同，这些提示为我们提供了我们的运动感，均衡和空间取向。当视觉和前庭的线索冲突时，用户可以感到非常不舒服，甚至令人惊讶。

在许多情况下，降低视野可以降低这些症状。但是，减少FOV也可以减少用户在虚拟环境中的存在感，使得经验更少引人注目。FEINER和FERNANDES专注于在较大的FOV可能导致VR疾病（当物理和虚拟运动之间的不匹配增加时的情况下在情况下在情况下逐一减少FOV），并且当VR疾病不太可能发生时（当不匹配减少时）。它们开发了作为一对“动态FOV限制器”的软件，并且可以通过虚拟软边切断部分模糊每个眼睛的视图。然后，他们确定应该减少用户的视野和应该减少的速度，然后恢复，并测试系统。

他们的多日用户学习将30名志愿参与者分为两组。一组在一天内没有动态FOV限制器的VR环境探讨了VR环境，并在第二天与限制器进行了限制。该订单对第二组进行了逆转。当学习参与者使用FOV限制器时，它们感觉更舒适，并且在虚拟环境中长于没有限制的人。使用了两种限制器，其中一个被设计成比另一个更微妙。使用更微妙的限制器的大多数参与者没有注意到他们，以及所有那些注意到他们的人表示他们更愿意让他们在未来的VR经验中拥有它们。

FEINER和FERNANDES计划旁边查看FOV限制者如何帮助用户提供VR经验。对于这项研究，他们使用了软边，圆形切口，现在想要使用不同的切口形状和纹理探索。它们也有兴趣超越他们目前的研究，它们将FOV减少为速度和角速度的简单功能，相反，基于诸如心率或光学流动的参数减少FOV的效果。

“虚拟现实有可能对我们与人，机器和信息互动的潜力深刻改变，”Feiner说。“这一切至关重要的是，经验既舒适又引人注目，我们认为我们已经找到了一种方式。”

FEINER和FERNANDES的团队通过哥伦比亚技术企业提出了临时专利，包括Luis Tolosa和Matthieu Gavaudan，帮助协调和运行用户学习，以及提供反馈和建议的Carmine Elvezio和Mengu Sukan。