《HoloLens与混合现实开发》—3.3　关于AR、VR、MR中的体验舒适度

3.3　关于AR、VR、MR中的体验舒适度

我们在前面多次提到了关于用户舒适度的问题，本节中重点讨论哪些因素影响舒适度，有哪些措施可以提高用户体验时的舒适度。在观看自然世界的时候，人类的视觉系统依靠多种信息来源解释3D物体的形状和相对位置，这些信息来源有些是单眼的，比如线性透视、大小、遮挡、景深模糊，而有些是基于双目视觉的，比如聚焦（双目同时旋转锁定物体）和双目视差。为了确保头戴设备的最大舒适度，设计者和开发人员应当模仿这种自然观察的过程，设计出尽量符合人类视觉系统的内容。除了视觉上的舒适度以外，我们还应考虑用户其他部位的舒适度，比如不要让用户在使用过程中感到颈部或手臂的疲劳。

3.3.1　视觉辐辏调节冲突

为了清楚地观察物体，我们会调整眼球进行聚焦，如果物体较近，眼睛会聚焦于近处，如果物体较远，眼睛会聚焦于远处，这种机制叫作accommodation。我们经常使用的相机也是相同的工作原理，如图3.6和图3.7所示。

（眼睛聚焦于近景，则远景模糊）

图3.6

（眼睛聚焦于远景，则近景模糊）

图3.7

Vergence表示瞳孔的聚散度。物体离眼睛越近，两只眼睛的瞳孔越靠近；物体离眼睛越远，两只眼睛的瞳孔越远离。如图3.8和图3.9所示。

（瞳孔靠近）

图3.8

（瞳孔远离）

图3.9

我们在观察真实世界时，这两者之间可以很好地配合，以达到最大的舒适度。但是目前大部分头戴式眼镜是为了让用户观察到清晰的图像，用户必须适应头戴式眼镜的焦距。而观察虚拟世界中的物体时，由于物体的远近不同，瞳孔会不断变化，这样就打破了Vergence和accommodation之间的平衡，会让用户感到不适。研究发现，让虚拟物体显示在距离人2米左右的距离是人感到最舒适的状态。距离与舒适度的关系如图3.10所示，供设计师进行参考。

图3.10

图3.11是HoloLens设备中放置全息物体的最佳区域示意图。

图3.11

从图3.11可以看出，虚拟物体放置在1.25米至5米之间是人感到比较舒适的位置，当虚拟物体的位置靠近用户1米以内时，应该要小心了，这个距离可能会让用户不适。通常情况下我们可以在引擎中设置，在某个距离进行裁剪。在前面的曲线图中我们看到，物体越靠近用户，舒适度会呈指数下降。另外，在Z轴上移动的物体容易打破Vergence和accommodation之间的平衡而导致用户产生不适感，因此应尽量避免这种在深度上的移动。

上述指导意见除了在HoloLens上外，在其他VR设备中也是适用的。但是由于每一个VR设备的焦距不同，其舒适区的范围会有一些变化，一般焦距在1.25米到2.5米之间，因此尽量让渲染的物体保持在1米以上的距离进行体验。