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模擬VR中的運動感官?專家:電前庭刺激可提供“更好的沉浸感”

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作為本周SIGGRAPH 2017新興技術裝置的一部分,GVS RIDE體驗證明了四極電流前庭刺激與VR頭顯結合的化學反應。該技術被稱為運動平臺的潛在替代品,具有“誘導三向加速”和“增強虛擬加速”的能力。

GVS RIDE是日本大阪大學研究人員對電前庭刺激(GVS)的研究結果,SIGGRAPH 2017網站上的演示分為兩部分:首先讓用戶觀看不帶GVS的常規VR視頻,然后激活GVS電路再次觀看,后者據說能提供“更好的沉浸感”。

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GVS技術多年來在VR討論中經常出現,并且常伴業內的質疑甚至怯意。讓電流通過人的頭部本身就是一個有點讓人害怕的概念,然后再加上它能操縱我們寶貴的身體傳感器,就更讓人不安。然而,當被精確控制時,它具有增強運動感覺的潛力,并且有助于解決某些誘發惡心的VR效應。其基本概念簡單得令人驚訝 - 放置在耳后的電極(“乳突”)通過前庭系統(內耳的一部分)傳遞電流,來影響平衡。通過控制電流路徑可以引起不同的平衡和加速感。

兩極GVS設置(也就是每個耳朵后面都有一個電極)能夠引起橫向移動或“滾動”,并且三極GVS使用一個額外的額頭上的電極相配合,可以引起前后運動或“俯仰”。由Kazuma Aoyama博士帶領的大阪大學團隊開發的四極GVS系統則將兩個電極放在乳突上,另外兩個在太陽穴上,這能夠沿著三個坐標軸觸發方向性的虛擬頭部運動。換句話說,他們已經可以引起滾動,俯仰和偏航感。

Aoyama博士在2014年同行評議的《自然》雜志發表的一份報告中詳細介紹了四極GVS的工作,而從那時到現在,他表示現在已經有六極GVS,能引起四個方向(“側向,前后,偏轉旋轉和上下”)的運動。這個先進的系統使用六個電極(兩個額外電極在的頸部,“乳突下方5或6厘米”),用于增強垂直加速度感覺,但是對于GVS RIDE,如SIGGRAPH 2017所示,他們使用的是四極系統操縱三個方向。

Aoyama博士避免將“側向”和“前后”方向描述為“滾動”和“俯仰”,因為人類其實難以區分滾動旋轉頭部運動和通過僅通過前庭刺激的線性橫向運動。然而,這顯然是有利的,因為兩個運動的解釋都可以通過視覺流程輕易地進行控制。因此,Aoyama博士認為,GVS可以完美應用在VR中的旋轉和位置跟蹤。

目前還不清楚GVS何時以及如何成為消費者設備,盡管它已經和頭顯做了一些GVS實驗,但大阪團隊認為他們的輕量級解決方案可以“輕松適應傳統的VR系統”。最大的問題當然是消費者對這種“侵入式”技術的接受程度,以及其在更廣泛人群中的適用性,比如,有許多關于GVS測試的報告導致皮膚敏感人群會感到不適。

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