Meta研究团队发现子阈值抖动可导致VR视觉不适
轻量级、更频繁的调查可能是测量视觉不适的重要工具
（映维网Nweon 2025年07月31日）视觉前庭冲突（Visual-Vestibular Conflicts/VVC）是头显视觉诱发晕动症的主要原因。然而，虚拟现实舒适性研究通常依赖于坐着或站着的用户体验高强度的视觉运动（如过山车）。剧烈的VVC往往会诱发明显的晕动症症状。这种基于极端情况的研究结论可能无法准确地泛化到虚拟现实中的自然用例，因为人们是在努力最小化而不是最大化晕动症症状。
在一项研究中，Meta Reality Labs团队表明子阈值水平VVC可以在自然的、长时间的使用中引起可测量的不适。他们首先提出了一项在头显之外进行的心理物理学研究，以严格识别渲染姿势（即抖动）中正弦噪点的感知阈值。接下来，将引入子阈值水平的抖动到Meta Quest 3，并证明这可以在被试开玩《Cubism》时引起视觉不适。
重要的是，他们没有通过传统的SSQ问卷分数的测试前和测试后比较来确定对照组和抖动条件之间的统计学显著舒适差异。只有在每90分钟的疗程中每10分钟进行一次运动疾病症状分类（MISC）调查才能发现显著差异。这突出了纳入时间分辨数据点的好处，并表明在更生态有效的情况下，轻量级、更频繁的调查可能是测量视觉不适的重要工具。
虚拟现实头戴式显示器需要解决的最关键和最复杂的问题之一是减轻视觉引起的晕动症和视觉不适。相应地，大量的研究已经出现，以确定视觉前庭冲突（VVC）引起视觉不适的重要影响因素和相关因素。
尽管经过数十年的研究，目前尚没有经过验证的框架或模型可以对头显、人口统计、时间和VVC不适之间的关系提供校准估计。SSQ问卷依然是测量晕动症状的金标准，但自我报告调查存在低灵敏度和高方差的问题，所以研究往往依赖于极大的VVC来诱导大量的不适。
遗憾的是，相关研究可能对现实场景的适用性有限，因为在现实场景中，体验和硬件的设计是为了最大化而不是最小化视觉舒适度。即便设计了舒适的硬件和软件，由于VVC的多种潜在来源，晕动症依然是困扰一系列头显用户的问题。大多数可引起不适和/或感知伪影的VVC来源会导致几何扭曲，从而增加用户在头戴式显示器看到的立体图像误差，包括瞳游、追踪误差和延迟。
但即便是与透视投影几何无关的二阶伪影，如辐辏调节冲突，都会引起不适。考虑到头显存在诸多潜在的VVC来源，对晕动症进行严格的实验室评估需要付出巨大的努力（即便只是一个潜在的VVC来源），并且缺乏能够预测特定VVC影响的第一性原理模型，识别和排序各种冲突的相对重要性并不可行。
一种可扩展的替代方法是使用心理物理范式来确定检测阈值。与定性测量相比，心理物理阈值在参与者中更加可靠和一致，并且将视觉伪影减少到子阈值可以保持即时感知的视觉质量和用户体验。
但如果只是无法检测到，而不是完全消除，则一个重要的问题依然没有得到回答：子阈值水平的VVC是否会引起不适？这个问题在系统级头显设计的上下文中特别相关，因为VVC的一个贡献通常可以以牺牲另一个贡献为代价来改进。例如，在视觉惯性里程计追踪系统中，可以对来自HMD惯性测量单元（IMU）的数据进行滤波以减少噪点（即抖动），但这可能会增加追踪延迟。
同样，用于更新用户瞳孔位置以进行眼视差渲染的眼动追踪数据可以通过滤波来避免抖动，但代价是增加延迟。这都是重要的权衡。
在一项研究中，Meta Reality Labs团队证明了将正弦抖动误差添加到头显的IMU中，不会导致可感知的图像质量伪影，但会导致在自然头显使用过程中不适程度升高。
他们测量了跨时间频率和方向的抖动检测的感知阈值（实验1），并评估了长时间（90分钟）自然VR使用中抖动对视觉舒适性和体验的影响（实验2）。实验1的结果表明，个体在VR中对12hz的抖动最敏感。另外，相对于Z（深度运动），沿X和Y（垂直和水平运动）的抖动灵敏度要高得多。
在实验2中，子阈值抖动加速并加剧了VR用户的晕动症症状，并且这种影响在更容易患晕动症的个体中更为明显。团队假设，由于视觉-前庭冲突的增加，抖动会导致晕动症的早期发作。即使不被注意，渲染姿势相对于用户位置的更频繁和更大的误差都会导致感觉冲突，这反过来又加速了晕动症。
在比较不同研究时，头显硬件的差异直观地很重要，但研究表明，软件微小、潜在难以察觉的变化都可能导致晕动症结果的显著变化。现代头显可以在其生命周期内接收重要的软件更新，甚至在同一硬件运行的不同软件版本都可能在进行晕动症研究时产生重大影响。在进行荟萃分析或使用另一项研究作为比较或基线时，记住这一点十分重要。所以，研究特定晕动症最安全、最合理的方法是使用未掺假的头显基线进行重复测量研究。
研究人员发现，通过MISC（每10分钟进行一次快速晕动症问题）和SSQ（在会话前和会话后进行16项调查）测量的晕动症结果存在分离。尽管SSQ均值的一般模式与MISC结果一致，但没有达到统计学意义。由于数据来自相同的参与者和假设评估的相似结构，研究结果的差异表明，更频繁、更不详尽的调查，如MISC，可能会通过更好地描述长时间实验中视觉不适的时间过程，从而提供更敏感的测量方法。
另外，团队发现，低抖动的增加同样增加了所有个体的视觉不适。然而，与其他参与者群体相比，高抖动条件不成比例地影响高敏感性个体。鉴于自我报告调查中固有的噪点可能会影响VIMSSQ和MISC反应，VIMSSQ和高抖动条件之间的这种相互作用可能不会在被试之间的反应中识别出来。所以，晕动症研究人员应该考虑重复测量研究设计的机会，包括较低的开销，但更频繁的不适测量，如MISC。
