你知道虛擬現實(shí)背后的神經(jīng)科學(xué)問(wèn)題嗎？

虛擬現實(shí)目前隱藏著(zhù)一個(gè)眼睛聚焦問(wèn)題。

虛擬現實(shí)技術(shù)最近扮演著(zhù)一個(gè)萬(wàn)眾焦點(diǎn)的角色 ，在資本和輿論都越來(lái)越看好虛擬現實(shí)技術(shù)的同時(shí)，其也不得不面臨著(zhù)一個(gè)明顯的問(wèn)題：虛擬現實(shí)使人惡心不舒服。不過(guò)，今天主要說(shuō)的是一個(gè)眼睛聚焦問(wèn)題——視覺(jué)輻輳調節沖突，雖然看起來(lái)它并不明顯，但也會(huì )讓你感覺(jué)相當怪異，會(huì )引起視力疲勞，頭痛等。

有VR玩家表示，“Oculus的出色設計會(huì )讓佩戴它的用戶(hù)感到非常的舒適。在正常情況下肉眼難以辨認的網(wǎng)格，都變得很清晰。但是在每一次長(cháng)時(shí)間佩戴Oculus之后，我的視網(wǎng)膜都會(huì )感到一種灼燒感。”

為了幫助大家更好地了解VR虛擬現實(shí)技術(shù)所潛在的問(wèn)題，我們在這里先簡(jiǎn)單做一下科普：你的眼睛之所以能捕捉到立體三維圖像，得歸功于你與生俱來(lái)的生理機制。

感興趣的朋友可以隨便找一張3D圖像來(lái)仔細觀(guān)察一下。當你在現實(shí)生活中看到了一張三維圖像，你的體內實(shí)際上是有兩套機制正在同時(shí)運轉。而對VR虛擬現實(shí)設備來(lái)說(shuō)，為了模擬三維效果，它就必須要遵守這兩套規矩。

在現實(shí)生活中，當我們想要看某一個(gè)東西的時(shí)候，我們的眼睛就會(huì )自動(dòng)鎖定和聚焦到那個(gè)東西上面。學(xué)術(shù)界管這一反射現象叫作調焦反射。

“你的眼睛需要聚焦到那件物品上的距離和你的視線(xiàn)想要鎖定到那件物品上的距離是等長(cháng)的”，加州大學(xué)伯克利分校的Marty Banks教授在接受媒體電話(huà)采訪(fǎng)時(shí)這樣說(shuō)道。Banks教授是加州大學(xué)眼視光學(xué)、心理學(xué)和神經(jīng)系統學(xué)方面的專(zhuān)家。

我們的大腦能同時(shí)處理這兩種反射，這也是為什么我們管這叫聚焦偶的原因。多虧了這兩套機制的存在，我們才能真實(shí)地看到我們今天所生活的這個(gè)世界。

通過(guò)對虛擬現實(shí)技術(shù)運用，無(wú)論是看遠物還是看近物，我們的眼睛都能自動(dòng)地通過(guò)匯聚或是發(fā)散，聚焦到那件東西上的某個(gè)固定點(diǎn)。這種調焦識別的能力，也被稱(chēng)之為聚焦反射，但也是因為聚焦反射的存在，有些人在初次佩戴VR虛擬現實(shí)眼鏡時(shí)，會(huì )感到輕微的不適。

“我們認為，大腦在處理圖像信息時(shí)，需要不停地在匯聚和發(fā)散間做調整。這樣的過(guò)程會(huì )給人們帶來(lái)輕微的不適感，”Banks教授繼續解釋道。“這會(huì )讓一些人的眼睛產(chǎn)生疲勞。嚴重的話(huà)，還會(huì )讓人產(chǎn)生嘔吐感，有甚者會(huì )感到頭痛。”

根據Banks教授的觀(guān)點(diǎn)，目前我們還有很多有待解決的問(wèn)題。在他看來(lái)，在使用者戴上VR虛擬現實(shí)眼鏡后，我們的眼睛會(huì )持續地調焦，不斷地改變自己。

“具備這種調焦功能的生理部位是具有可塑性的。你可以通過(guò)學(xué)習去適應這些變化，這是你與生俱來(lái)的本領(lǐng)。如果你在佩戴VR設備時(shí)感到不適，我建議你可以試試先卸下設備，看看周?chē)木吧?，讓你的眼睛休息一到兩分鐘?rdquo;

換句話(huà)說(shuō)，你的大腦已經(jīng)為現實(shí)世界建立了一個(gè)快捷方式。但當你戴上Oculus Rift或三星Gear VR，之前的和諧狀態(tài)全都被打破了。這些頭戴設備會(huì )通過(guò)稍有偏差的圖像來(lái)欺騙你的左右眼，從而制造3D效果，而且偏差越大，你就感覺(jué)物體越近。這就意味著(zhù)你的眼睛需要不斷調整來(lái)適應你眼前的屏幕，但其實(shí)它們對焦在一個(gè)較遠的距離。眼睛可不傻，長(cháng)期這樣會(huì )造成視覺(jué)輻輳與適應性調節失調，它們會(huì )感覺(jué)到不適，時(shí)間久了可就會(huì )抗議了。

在本周洛杉磯舉行的國際圖形學(xué)年會(huì )上，Wetzstein和他的同事展示了一種新型頭戴顯示設備，實(shí)際上帶著(zhù)會(huì )更舒服，因為你的眼睛可以自由活動(dòng)。而且不像普通頭戴設備顯示的平面圖片，它會(huì )制造一個(gè)光場(chǎng)或者三維光照模式，從而模擬現實(shí)世界中物體表面的反光。該設備由兩塊堆疊的LCD組成，專(zhuān)用的算法會(huì )將兩塊LCD現實(shí)的圖像分割開(kāi)來(lái)，處于后部的LCD會(huì )在遠距離物體上賦予更多的細節。“我們不同于其他設備的地方就在于我們的算法，”Wetzstein說(shuō)道。而且該設備可由現成的零件制造而成。

領(lǐng)先的VR廠(chǎng)商如Oculus和微軟都清楚他們的設備對解決視覺(jué)輻輳調節沖突問(wèn)題無(wú)能為力，而佛羅里達的神秘公司Magic Leap則傾其全力于這個(gè)問(wèn)題的解決，他們認為光場(chǎng)技術(shù)或許可以改善目前普遍存在于虛擬現實(shí)設備的這個(gè)缺陷。Martin Banks說(shuō)，“這是個(gè)很有趣的研究領(lǐng)域，我認為它將是顯示器領(lǐng)域的下一個(gè)里程碑。”

總之，虛擬現實(shí)設備的前途無(wú)疑是光明的，因為當光場(chǎng)技術(shù)引入到拍攝設備和顯示設備后，虛擬現實(shí)影像將達到一個(gè)全新的高度，普及全球也不是不可能的。

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