Найдена причина укачивания в виртуальной реальности

VirtualReal: причиной киберболезни назван конфликт движения глаз и аккомодации
Доказательства нашли в ЭЭГ — и она же в перспективе поможет в решении проблемы.
Lee Charlie/Shutterstock/FOTODOM

Одна из основных причин киберболезни, то есть укачивания в виртуальной реальности — конфликт вергенции и аккомодации (VAC), — проще говоря, рассогласованием между точкой, куда смотрят глаза, и расстоянием, на которое они фокусируются. Дополнительные подтверждения этому нашли в эксперименте, проводившемся в Мэрилендском университете. Его результаты обнародованы журналом Virtual Reality.

В реальном мире эти два расстояния, как правило, совпадают. Однако во многих VR- и AR-дисплеях глаза сводятся на виртуальном объекте, который кажется близким или далеким, тогда как фокусируются они на экране с фиксированной фокальной плоскостью. Это рассогласование — неизбежная проблема многих иммерсивных дисплеев, и считается, что оно способствует зрительному дискомфорту и киберболезни.

Киберболезнь может вызывать тошноту, головокружение, потоотделение, размытость зрения, дезориентацию и другие симптомы. В предыдущих исследованиях об этом состоянии сообщали 65,2% пользователей VR, причем 23,9% — о тяжелых симптомах. Обычно киберболезнь диагностируют с помощью опросника SSQ (Simulator Sickness Questionnaire) — анкеты из 16 вопросов, разработанной в 1993 году для оценки самочувствия американских военных летчиков-истребителей при работе на тренажерах. Опросник по-прежнему полезен, но он опирается на самоотчет постфактум и не дает непрерывных измерений непосредственно во время пребывания в VR/AR.

«Многие используют этот опросник в исследованиях VR, но это субъективный способ измерения, к тому же он не позволяет собирать данные от пользователя непрерывно. Нам нужен был более совершенный способ измерять в реальном времени», — объясняет соавтор статьи Суджал Биста, директор Центра иммерсивной визуализации в Институте вычислительной техники в здравоохранении Мэрилендского университета.

Для опытов набрали 40 человек. Под контролем электроэнцефалографии, снимаемой 64 электродами, в гарнитуре VR им показывали сцены, провоцирующие VAC. По окончании участники заполнили SSQ. Записи ЭЭГ показали изменения активности в нескольких частотных диапазонах мозговых волн во время киберболезни.

«В лобной доле мы обнаружили статистически значимое снижение высокочастотных мозговых волн во время киберболезни, а в затылочной доле — статистически значимое снижение низкочастотных. Эти изменения в так называемых ЭЭГ-кластерах могут быть полезными предикторами наступления киберболезни», — говорит ведущий автор исследования Мэтти Джонсон.

Найдена причина укачивания в виртуальной реальности
Фото: Olivia Mercurio / University of Maryland's Institute for Health Computing
Симптомы укачивания возникают, когда мозг выявляет расхождение между точкой, где сходятся оптические оси глаз, и расстоянием, на котором они фокусируются

Объективный метод диагностики на лету — только первый шаг.

«В конечном счете мы хотим дать технологиям возможность смягчать симптомы в реальном времени, повышая комфорт и продуктивность пользователей при длительном погружении», — подчеркивает Джонсон.

До практической реализации этих благих намерений очень далеко — в статье приведены лишь идеи. Все они, что логично, основаны на ЭЭГ. Например, можно наладить обратную связь ЭЭГ с VR-гарнитурой таким образом, чтобы программно менять глубину сцены при возникновении в мозговых волнах паттернов, характерных для VAC.

Авторы весьма осторожны в своих заявлениях и не утверждают, что доказали причинно-следственную связь VAC с киберболезнью по ЭЭГ. Они намерены провести дополнительные исследования с отслеживанием трекинга глаз.

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX