对于 XR 的传播至关重要的“反视频病预防”是什么？
对于 XR 的传播至关重要的“反视频病预防”是什么？
2022/12/14
“视频晕眩预防”对于 XR 的传播至关重要
？
用科学的眼光来看，
社会关注的真正原因
XR 是什么？
它是 VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、MR（混合现实）等的总称。它是指通过现实世界中不存在的感官信息（例如来自头戴式显示器）带来新体验的技术。在某些地方，它有时被用作“跨现实”或“扩展现实”的缩写，但这个词仍然含糊不清，尚未在学术上得到定义。自从它被引入商业世界以来，它已经变得广泛，有时被写成“xR”，其中“X”意味着变量。
「支持XR的基础技术''，我们介绍了 XR 技术的使用如何从娱乐扩展到商业。这次的主题是人体安全，这对于XR的进一步普及至关重要。我们采访了人类信息交互研究部行为信息设计研究组的 Hirohiro Ujiie，他从事人类视觉、“视频晕眩”和生物安全国际标准化研究。
通过视频观看考虑生物安全
随着视频技术和视频媒体的发展，考虑视频观看效果——生物安全性的考虑——已经成为一个必不可少的问题。即使是使用大量视觉信息的XR技术，也必须尽可能减少身体状况不佳等不利的生物效应，使图像使用起来安全舒适，以进一步广泛使用。
已知图像引起三种主要类型的生物效应。
第一种是由闪烁的灯光或条纹图案引起的“光敏性癫痫”。 1997年，当观看电视动画的人患上这种疾病时，这种疾病在日本广为人知。
第二个问题是“3D图像引起的视觉疲劳”。自 2010 年左右以来，佩戴特殊眼镜观看 3D 图像已成为热门话题，但在某些情况下，它们可能会导致头痛和其他身体问题。
第三个是“影像病”。手颤抖和相机剧烈移动（例如移动图像）可能会导致类似于晕动病的症状。现在，XR技术正在得到广泛应用，越来越多的人使用头戴式显示器进行游戏和工作，针对这种“影像不适”的研究正在引起人们的关注。
观看视频可能产生不利生物效应的示例
确定某些内容或服务引起晕动病的程度的标准不仅对于用户的安全至关重要，而且对于内容生产者提供高质量的体验和服务也至关重要。 AIST 作为一家公共机构，正在带头制定单个公司难以制定的规则。
导致“影像不适”的机制是什么
尽管“影像病”的发病机制尚未完全阐明，但“感觉失配理论”被认为是解释其发生原因的较为有力的假说。
当一个人在太空中行走时，他们的身体动作会根据多种感官信息被识别。例如，感官信息包括我们移动时视网膜上反射的图像流的视觉信息；通过半规管通过前庭感觉获得头部加速度、减速度和旋转等信息；来自本体感觉的信息，我们通过肌肉和关节感知腿和手的运动；来自我们脚接触地面的触觉信息；以及随着我们移动而变化的周围声音的听觉信息。
另一方面，当在大屏幕显示器上从乘坐过山车的人的角度观看图像时，视觉上传达了人正在移动的信息，但由于身体本身没有移动，所以从其他感官不会产生人正在移动的信息。 “感觉差异理论”的基本概念是，当视觉信息与身体运动信息等感觉信息的结合偏离基于过去经验的预测时，人们就会感到不对劲，出现恶心、陶醉等症状。
多项研究数据显示结果支持这一点，“感觉不匹配理论”得到了相对较多的研究人员的支持，包括针对晕动病的研究。
制定针对“影像不适”的措施标准
为了制定晕动病对策标准，首先需要了解由电影引起的晕动病的基本特征。因此，产业技术研究所进行了一项实验，设定了几个条件，制造出感觉不匹配的情况。将左右、前后、垂直方向旋转的图像投影在大屏幕上，研究站在屏幕前的人的身体状况的变化。他们发现围绕前后轴的旋转，也就是图片绕着旋转的图案是最恶心的，而且还有一个让人感觉恶心的速度。
此外，通过利用美国研究人员开发的一种名为“模拟器晕眩问卷”的评估方法，并明确该方法获得的分数与因晕车而中途停止观看视频的人数百分比之间存在比例关系，我们发现该分数可以作为估计晕车程度的衡量标准。此外，使用这个尺度，我们发现视频中的总旋转量（total amount of spin in the video）影响晕动病的程度。因此，我们根据“图像中的总旋转量”设定了防晕动病措施的标准值，国际标准化组织（以下简称ISO）于2020年制定了《防晕动病措施指南》。
我们首先根据使用平面显示器的实验数据建立了标准值，但随后我们也在努力创建使用头戴式显示器的 VR 标准。在头戴式显示器的情况下，当头部左右、上下移动时，视网膜上反射的图像的运动会发生变化，因此有必要澄清“图像中的总旋转量”是否可以作为参考值，就像平板显示器一样，在不移动头部的情况下直接从前方观看图像。
通过实验，我们发现它可以作为平面显示器上视觉疾病的延伸来讨论，我们希望在未来的标准化中反映这些结果。显示技术将继续进步，使用模式可能会发生变化，并且可能会出现具有新规格的设备，因此我们将继续致力于创建可以支持它们的标准并进行研究以支持它们。
(*观看视频时请小心，否则可能会晕车。)
使用头戴式显示器 (HMD) 调查 VR 晕眩感的实验条件。 （我们发现，无论观看者的头部如何移动，晕动病的程度都会根据所显示的图像相对于空间的移动情况而变化。在这种情况下，左侧的图像最有可能引起晕动病。左：头部不移动，HMD 中的图像上下移动。中：HMD 中的图像根据头部的移动上下移动，因此相对于空间保持静止。右：头部不移动，HMD 中的图像会上下移动。右：头部不移动，HMD 中的图像会上下移动。 HMD 也不动。）
通过指导方针和标准化支持安全、适当的工业发展
这些标准的制定和标准化不仅对于确保安全舒适、保护用户具有重要意义，而且对于相关行业的发展也具有重要意义。
如果劣质产品和内容出现，消费者因负面体验而放弃该产品，即使该技术原本有用且优秀，也可能会压垮市场。作为公共研究机构，我们不仅致力于支持人们的安全，还与相关行业的人们合作制定标准。虽然安全很重要，但设定过于严格的标准值可能会阻碍新技术的传播。我们既重视用户的安全，也重视行业的发展。
产业技术研究所已经参与制定的ISO标准“3D视觉疲劳对策指南”，正在被用作VR内容制作公司的指南。主要头戴式显示器制造商的 VR 内容开发者指南以及 XR 相关组织（包括五家主要头戴式显示平台公司）的开发者指南中也引用了《光敏夺取对策指南》的 ISO 标准。
AIST致力于头戴式显示器的国际标准化，并成立了舒适HMD委员会，成员包括从制造商到视频制作人、医务人员和研究人员的所有人，以制定和提出标准，并致力于推动ISO的国际标准化。过去 10 年来，日本在“3D 视频视觉疲劳”和“视频晕眩”的研究和标准化方面一直处于世界领先地位。
未来，我们不仅会关注视频观看的生物安全性，还将致力于研究适合人类感官和感知特征的舒适自然的XR体验，为XR的进步做出贡献。
下次，我将解释“XR的商业利用的努力 - 从认知心理学的角度设计‘体验’。”