看3D電影都頭暈的你，進(jìn)入“元宇宙”還會(huì)暈嗎？

“元宇宙”是最近大熱的詞，誰(shuí)出門嘴里沒兩句“元宇宙”感覺都不好意思說自己是時(shí)尚弄潮兒。但是元宇宙到底是什么？我們能用它來(lái)干什么？這些大家都真的知道嗎？今天，胖科帶大家一起來(lái)探秘吧！

元宇宙一詞始于1992年國(guó)外科幻作品《雪崩》里提到的“Metaverse（元宇宙）”和“Avatar（化身）”這兩個(gè)概念。人們?cè)凇癕etaverse”里可以擁有自己的虛擬替身，這個(gè)虛擬的世界就叫作“元宇宙”。這樣說，是不是顯得很高深專業(yè)的樣子，胖科給大家舉個(gè)例子吧，《頭號(hào)玩家》的電影大家應(yīng)該都不會(huì)陌生，而它所展示的虛擬世界的生態(tài)和樣貌可以看成是一個(gè)簡(jiǎn)易版的元宇宙。

《頭號(hào)玩家》電影截圖

清華大學(xué)新媒體研究中心執(zhí)行主任沈陽(yáng)解釋到：“元宇宙本身不是一種技術(shù)，而是一個(gè)理念和概念，它需要整合不同的新技術(shù)，如5G、6G、人工智能、大數(shù)據(jù)等，強(qiáng)調(diào)虛實(shí)相融?！?/p>

簡(jiǎn)單來(lái)說就是，元宇宙可以通過VR、AR等技術(shù)構(gòu)建虛擬世界，在這個(gè)世界里面，我們可以有很多的分身，體驗(yàn)不一樣的多味人生，除此之外，還可以賺錢，并且賺到的錢可以與我們現(xiàn)實(shí)生活中的貨幣流通。現(xiàn)在大家是不是對(duì)“元宇宙”有一定的了解了呢？

如果說分身與現(xiàn)實(shí)貨幣流通這兩點(diǎn)一時(shí)半會(huì)有點(diǎn)難以接受，那我們就先從構(gòu)建虛擬世界的VR、AR入手，探一探元宇宙的神奇之處~

現(xiàn)實(shí)生活中，VR、AR技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了，從游戲到電影，從零售業(yè)到導(dǎo)航系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)深入我們生活的方方面面，但也正是由于人們廣泛的應(yīng)用，隨之也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常值得討論的問題——眩暈感。

眩暈感從而何來(lái)？影響因素又有哪些？咱們先從最基礎(chǔ)的3D眩暈出發(fā)，層層深入，抽絲剝繭分析關(guān)于“眩暈”的那些事兒~

3D是3-dimension的縮寫，就是三維，照片是平面圖形也就是2D圖像，3D就如同人眼所看到的三維立體圖像，首先我們需要了解人是如何“看”到3D物體的。

人眼看到的世界是3D的，這是因?yàn)槲覀兊难劬δ苷媲械馗惺艿矫恳粋€(gè)物體的距離、幾何形狀、大小等，這是一個(gè)很復(fù)雜的呈現(xiàn)過程。

首先是眼睛的對(duì)焦。人眼對(duì)焦和相機(jī)的光學(xué)變焦原理是一樣的，只是人眼對(duì)焦更加精準(zhǔn)迅速，當(dāng)人眼觀察一個(gè)物體時(shí)，根據(jù)眼睛的對(duì)焦距離就可以判斷出物體與眼睛的距離。

其次，觀測(cè)角度的不同而看到不同的影像。兩只眼睛同時(shí)觀看物體，左眼和右眼從兩個(gè)角度看到的影像是不同的，然后大腦通過復(fù)雜的運(yùn)算就可以得出物體的形狀。

最后，人眼看到的物體會(huì)根據(jù)實(shí)際物體的大小、遠(yuǎn)近不同導(dǎo)致看到的相對(duì)大小不同，還會(huì)存在物體的幾何形變。不同位置和我們眼睛的距離不同導(dǎo)致物體產(chǎn)生幾何形變，這也是圖像呈現(xiàn)立體感的基本原理之一。

還有一些其它的成像因素，例如光影產(chǎn)生的層次感、被觀測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)和大腦的想象等都能夠影響到我們判斷物體的距離、形狀和大小。這些因素共同作用，最后呈現(xiàn)了人眼所看到的3D效果。

日常生活中常見的3D電影就是利用兩個(gè)鏡頭，如人的左右眼那樣拍攝景物的雙視點(diǎn)圖像，再通過兩臺(tái)放映機(jī)，把兩個(gè)視點(diǎn)的圖像同步放映，使這略有差別的兩幅圖像顯示在銀幕上。這時(shí)如果用眼睛直接觀看，看到的畫面是重疊的，有些模糊不清，要看到立體影像，就要采取措施，使左眼只看到左圖像，右眼只看到右圖像。

人們利用從放映機(jī)射出的光通過偏振片后成為偏振光，左右兩架放映機(jī)前偏振片的偏振方向互相垂直，使產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直，觀眾使用對(duì)應(yīng)上述偏振光的偏振眼鏡觀看，即左眼只能看到左機(jī)映出的畫面，右眼只能看到右機(jī)映出的畫面，這樣就會(huì)看到清晰的立體景像了。

3D電影為什么會(huì)讓我們發(fā)暈?zāi)兀?D電影的立體并不是人眼自然產(chǎn)生的，它需要人的眼睛不斷調(diào)節(jié)、眼球反復(fù)聚焦去適應(yīng)，所以觀看的時(shí)間稍長(zhǎng)我們的眼睛就會(huì)比較疲勞，甚至有的人會(huì)產(chǎn)生眩暈感。

除此之外，3D電影由于畫面逼真，且視角切換頻繁，使得人眼需要不斷調(diào)節(jié)并向大腦傳達(dá)跟隨電影鏡頭不斷移動(dòng)的這一信息，這也與現(xiàn)實(shí)中人的身體運(yùn)動(dòng)相反。人體是靜止的狀態(tài)，大腦并沒有收到肌肉運(yùn)動(dòng)信號(hào)，于是大腦就會(huì)產(chǎn)生“知覺錯(cuò)誤”，造成神經(jīng)中樞的混亂，再加上耳前庭器的平衡感被打亂，人就會(huì)出現(xiàn)眩暈、惡心等狀況，類似于人暈車一樣。

所以我們?cè)谟^看3D電影時(shí)，建議坐直身子正視屏幕，每觀看30分鐘后摘掉眼鏡，稍微休息一下。

紅藍(lán)3D眼鏡是通過不同顏色的眼鏡過濾不同的顏色而看到不同的影像，觀影效果會(huì)因過濾不完全而打折，出現(xiàn)左右眼是一個(gè)偏紅，一個(gè)偏藍(lán)，現(xiàn)在也有紅綠（藍(lán)）鏡片的新技術(shù)改良，屬于分光制式，效果要好許多，在普通數(shù)字放映機(jī)上加裝濾光輪和同步控制器，但是會(huì)提高眼鏡的成本，現(xiàn)在運(yùn)用的也比較少了。

3D電影在20世紀(jì)50年代首次出現(xiàn)，4D電影是在3D立體影院基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)煙霧、雨、光電、氣泡、氣味、布景等表演效果，使觀眾在觀影時(shí)能獲得視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等全方位的感受。而且放映現(xiàn)場(chǎng)增設(shè)模擬不同的自然現(xiàn)象，如閃電、雪花等，還有專業(yè)動(dòng)感座椅，能夠進(jìn)行升降、俯仰、擺動(dòng)等運(yùn)動(dòng)方式，給觀眾帶來(lái)更加真實(shí)的觀影感受。

5D與4D電影本質(zhì)上的差別并不大，主要體現(xiàn)在一些設(shè)備上的進(jìn)步，如座椅，以前的氣動(dòng)被稱為4D，5D基本上是液壓設(shè)備，另外，5D在4D的基礎(chǔ)上還增添了一些獨(dú)具特色的景觀裝飾，讓環(huán)境更加逼真。

說完了3D、4D、5D，也就到了現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的VR、AR上。VR眩暈主要由兩部分造成，一部分是模擬暈動(dòng)癥，一部分是視覺暈動(dòng)癥。其中，模擬暈動(dòng)癥和上文提到的3D眩暈相似；而視覺暈動(dòng)癥是由視覺系統(tǒng)的不良反應(yīng)引發(fā)的，設(shè)備本身的影響因素更大一些，比如說刷新率、清晰度、場(chǎng)景比例等。

同時(shí)，眩暈感也是因人而異的，就像有的人暈車暈船，而有的人不暈一樣，不同人對(duì)運(yùn)動(dòng)的感覺都是不一樣，但我們可以通過技術(shù)的不斷升級(jí)和完善來(lái)克服視覺暈動(dòng)癥。如果真的有一天，我們有機(jī)會(huì)走進(jìn)“元宇宙”的世界，相信通過技術(shù)的不斷發(fā)展，帶給我們的體驗(yàn)感也會(huì)更加人性化！

創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)：中國(guó)科學(xué)技術(shù)館新媒體團(tuán)隊(duì)

審核專家：王希 西安電子科技大學(xué)電子信息工程學(xué)院