對抗眩暈!蟻視推出觸覺反饋抗暈動症頭帶並計劃將技術開源

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自從2012年,最近一次VR浪潮興起以來,人類又一次回想起了被眩暈症支配的恐懼。人類文明的發展,伴隨著一次次對抗眩暈症的勝利:

人之所以感到眩暈,其實內在原理是一樣的。都是因為人體接受到了錯誤的(不真實的)視覺信息,而與前庭感官信號不匹配,從而讓大腦誤以為人體處在「不安全」的狀態。自然環境下,這種狀態要麼是「中毒」,要麼是出現了「大腦損傷」,這時人體會啟動自我保護機制,通過眩暈感讓人「立刻停止不安全的行為」,並啟動催吐反射「將有毒的食物吐出來」。

對抗眩暈!蟻視推出觸覺反饋抗暈動症頭帶並計劃將技術開源 科技 第1張

為了讓人體「相信」自己處在「安全」的狀態,僅僅視覺畫面是不夠的,還需要提供相對應的前庭信號刺激。提到這個領域,賽博朋克腦機接口的畫風就呼之欲出了,腦後神經插管?腦皮層植入晶片?差不多!科學家在《Nature》上發表的文章(Aoyama, Nature, 2014),證實通過GVS技術——電擊信號刺激前庭神經(耳後表皮電刺激),可以產生虛假的前庭信號(與視覺畫面同步匹配),從而「欺騙」大腦,讓其不發出「眩暈指令」。

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但是並沒有人會因為玩遊戲而甘願接受持續電擊。哪怕是很輕微的電刺激,對神經系統的長期影響。。。對皮膚的致敏作用。。。毋庸置疑:GVS方案有效,但無法商業化,不可能用於消費級VR設備。

現階段,VR行業一直在嘗試解決眩暈問題 。業界的共識是採用運動追蹤+瞬移,可以有效避免VR眩暈症的產生。

因此,目前大部分VR遊戲都採用運動追蹤+瞬移的方式,做到遊戲世界中的6自由度運動。這一類遊戲,基本上不暈,我們把它歸類為0級眩暈度。但是! 運動追蹤+瞬移,與我們所熟識的三大主流遊戲「車槍球」格格不入。

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通過對各類主流遊戲移動機制和核心交互的分析和歸類,我們看到,真正受到玩家熱捧的傳統三大類遊戲「車槍球」 ,都需要玩家在巨大的遊戲世界中連續運動,如果做成VR,其眩暈等級都高於1級,對大部分玩家來說,都會產生明顯的不適感。

傳統大作移植到VR,面臨兩難的選擇:如果改為瞬移,雖然不暈,但嚴重影響遊戲連貫性和故事性,也會降低沉浸感;如果加入連續平移運動,則會帶來用戶的怨聲載道。

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在遊戲中的運動必須是連續運動而不能是瞬移,這就意味著必須要正面克服暈動症,讓用戶在2級甚至3級眩暈環境中,仍然可以長時間舒適使用。

事實上,人類的運動感知不光由前庭神經和視覺參與,還涉及到觸覺和聽覺。按照權重由高到低排序,由動覺、視覺、觸覺、聽覺四種感覺協調完成。

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* 觸覺也會參與運動感知,例如,當你在運動時,身體的震動,車座的推背感,迎面而來的風拂面感,都有助於人體感知運動。魚類在水下感知運動,主要是通過觸覺來完成的。

* 聽覺也輕微參與運動感知,如聲源方向發生變化,聲音的多普勒效應,都可以幫助人們進行運動判斷。蝙蝠的運動,主要就是靠聽覺來判斷的。

科學家發現人腦的麥格克效應(McGurk effect)(Harry McGurk, Nature, 1976),在視覺和聽覺的協同中,聽覺會過多的受到視覺的影響,從而產生誤聽的現象。

在運動感知機制下,也是人的多種感官協同工作。

我們假設,通過增強其中一個旁路,比如觸覺信號,可以產生信號混淆,從而欺騙大腦,讓它相信人體處於正常的運動狀態,從而不啟動眩暈機制。

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至此,蟻視另辟蹊徑地提出一種非侵入式的防眩暈思路——旁路觸覺反饋增強(蟻視專利,2016)

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經過近兩個月100人次以上的對比實驗,初步證實,蟻視觸覺反饋技術,可以有效抑制眩暈感的產生,顯著增強用戶耐受VR環境的能力。

對於絕大多數受試者,這種抑制眩暈的效果,第一次使用就有效,並且隨著次數增加,會產生更加顯著的效果。

長期使用,它可以幫助玩家建立起新的神經連接和條件反射,就像學會騎自行車一樣,學會這項終身受益的抗眩暈技能。

為了盡快地廣泛測試和普及這個技術方案,蟻視設計出了下面原理驗證裝置——觸覺反饋抗暈動症頭帶(AMS-HFS),並決定將其完全開源。

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AMS-HFS開發套件的技術參數:

SDK廣泛支持主流遊戲引擎(Unity,虛幻等);六通道調頻PWM算法控制振子電機產生觸覺反饋;USB接口兼容絕大部分主流VR設備(PC端、移動端、一體機);同時支持顯示器、電視、VR場景下的防眩暈和遊戲體驗增強(指向性震動);完全適配主流遊戲類型,突破遊戲大作VR移植障礙;技術完全開源,便於各軟硬件廠商進行技術集成。

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據了解,近期蟻視將進行開發套件1.0的第一次試產,預計將有100台左右的工程機在12月底左右完成,將免費送給圈內朋友們進行體驗和評估。同時,蟻視還計劃成立一個開源組織——AMS,致力於推廣各種防眩暈技術。

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