高帮足球鞋

尽管在设计虚拟现实（VR）时应考虑很多考虑因素（一些对于传统人机界面是通用的，对于空间环境是独特的），但是用户交互的一个方面尤其使我感兴趣开发人员：VR设计人员应如何使用户在虚拟环境中移动？ VR是一种空间计算机接口，与空间世界进行交互意味着要在其中进行移动，这带来了独特的设计挑战和机遇。

自从1960年代头戴式VR面世以来，虚拟现实疾病（属于更广泛的模拟器疾病）一直是VR设计师面临的问题。 多种因素导致与VR病相关的不适/恶心感。 了解我们的大脑如何感知和解释物理世界中的运动可以帮助VR设计师避免在虚拟世界中引起用户不适。 利用我们掌握的所有技术和非技术工具可以帮助我们创造更好的用户体验。

运动引起的VR疾病是由前庭系统和视觉系统之间的冲突引起的。 虽然这种感觉类似于汽车或晕船，但实际上恰恰相反。 为了理解原因，让我们简单介绍一下人脑如何感知运动。

了解前庭系统

人体前庭系统位于内耳中，由两组主要组件组成：三个半圆管，可测量沿三个轴的角加速度；两个耳石器官，可一起测量沿三个维度的侧向加速度。

内耳中的“硬件”类似于允许在3DoF（三自由度-仅旋转跟踪）或6DoF（六自由度-旋转位置和定位跟踪）的虚拟现实耳机中进行运动跟踪的硬件组件。 。

除了通过我们的前庭系统感应运动之外，我们还从视野中接收运动提示。 小时候，我们主要依靠视觉系统获取运动线索。 随着我们的成熟，我们学会校准前庭系统以匹配视觉刺激。 运动的由于视野内移动的意义上被称为“ ”。 对流的典型例子是当您坐在静止的火车上时，当您的火车向相反方向移动时，您会误认为相邻火车的运动。

为什么这对于VR设计很重要？

当VR用户在虚拟世界中进行人工加速时，他们会在没有相应前庭刺激的情况下体验视觉运动（运动），这会导致与虚拟现实疾病相关的不适和恶心，其方式与前庭相同运动引起的上述冲突。 VR中的人工加速带来的不适和恶心的风险已使一些开发人员远离了由于感知的加速而可能带来不适感的运动解决方案，而转向了不涉及人工加速的运动解决方案（例如，隐形传态）。

然而，自从商用VR头戴式耳机发布以来的两年半中，越来越多的流行VR应用正在实现各种形式的人工运动，这些运动确实涉及一定程度的加速。 诸如竞争性VR射击游戏和探索性应用程序应用程序允许用户通过将控制器指向他们希望行驶的方向来进行移动。 诸如《 和《 类的某些VR游戏使用户能够抓住环境并在环境中拉动自己来移动。 竞争性赛车游戏使用户可以结合手臂摆动，抓握和手动滑行的方式在扭曲的环境中高速移动。 同样，即将推出的VR游戏《 与允许用户采用控制器控制的移动，爬升和飞行的组合在整个环境中移动。

那么，发生了什么事？

这些人工运动技术为何起作用的一个线索可能在于我们如何解决更传统的运动/前庭冲突形式。 在与一位听众的博士（也就是我的母亲）讨论我关于VR运动的经验时，她提到了她的患者报告使用的一种工具来管理因前庭问题导致的自身不稳定：高帮运动鞋。

为什么高帮运动鞋会有所帮助？

除了前庭和视觉系统，我们的大脑还处理有时称为 。 这包括触摸和本体感觉（大脑对关节和肌肉的刺激的解释，以确定一个人在空间中的位置和相对运动）。 在前庭疾病的情况下，尽管患者的前庭输入不可靠，但高跟运动鞋在患者脚踝上的感觉所产生的额外的知觉反馈可能有助于增加稳定性。 这也可能是因酒精引起的前庭不稳定（“旋转”）时躺在床上将一只脚或两只脚放在地面上而姑息治疗的根源。

类似地，在VR的情况下，要求用户在虚拟世界中物理移动身体以指导人工运动的人工运动技术可以帮助他们的大脑克服前庭冲突。 当他们用手臂指向行进方向或抓住虚拟物体在虚拟环境中拉动自己时，尽管前庭系统产生的刺激不足，他们也会向大脑发送与他们收到的视觉刺激相匹配的知觉信号。

还有理由认为，新颖的运动方式比我们已经熟悉并特别期望它们如何感觉的运动方式（如走路）引起恶心的可能性小。 对于新的和不熟悉的运动形式，大脑可能会推迟从视觉系统进行输入，因为目前尚无前庭模型来说明这种运动的感觉。 因此，运动的类型越新颖（例如，像超人一样飞行而不是爬楼梯），对于用户而言可能越舒适。

外卖

在VR应用程序中实现运动时，设计人员应注意VR中的人工运动会产生前庭冲突的方式及其对用户的影响。 设计师应将此挑战作为创新和尝试运动方案的机会。 如果用户以运动的形式报告恶心，则设计人员可以利用用户的美感作为输入，或考虑在新的或陌生的空间中移动的方式。 对于任何类型的VR运动，用户之间都存在各种各样的敏感性。 设计师应注意与各种各样的用户进行测试，并包括用户可定义的舒适度选项，以适应各种敏感性的人。

迈克·哈里斯（Mike Harris）将于10月21日至23日在北卡罗来纳州罗利举行的展示“ 。

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