瑞士在研究去除电子病的方法

Keystone / Markus Schreiber

元宇宙(Metaverse)，是人类运用数字技术构建的、由现实世界映射或超越现实世界、可与现实世界交互的虚拟世界 ，是一个具备新型社会体系的数字生活空间。科技界许诺它将带来盆满钵盈，但实际生活中，有人戴上进入虚拟世界所需的眼镜会感到头晕目眩，现在瑞士科研工作者正在寻找解决方法。

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Luca Surace戴上一副配有耳机的Oculus眼镜，眼镜里的屏幕上出现了一辆过山车。这可不是普通的过山车，在现实生活中绝不可能出现这样的过山车。车道带着令人窒息的环道和急转弯，让人体验上天入地。

在感受整个虚拟过山车的过程中，一个眼球追踪器会精准地测量Surace的视线位置，这位博士生可以利用操纵杆来记录他的不舒适感达到何种程度。

数次，Surace都选择了不适程度最高值10，体验结束后，他不得不到外面去喘口气，他亲身体会到了那种在科研中被称为“电子病”(Cybersickness)的不适感。

这正是他的教授Piotr Didyk所在的卢加诺意大利语科技大学科研小组正在研究的课题。他说：“我对人们如何感知图像很感兴趣。”

在之前的一次实验中，共有25名测试者参加了体验。其中3人甚至不得不终止了乘坐虚拟过山车的行程，因为他们的不适感太强烈了，尽管他们还是全程坐着体验。

有些人会在虚拟世界中感到头晕、头痛、疲倦，或者出虚汗。

对于那些科技巨头来说，电子病的确是个问题。自2021年以来被程序化地称为Meta的Facebook在元宇宙(Metaverse)技术的开发上投入了大量资金，元宇宙是一个促进实时人际互动的沉浸式数字平台，微软今年在这项技术上的投资甚至超过了Meta，谷歌紧随其后，位居第三。

电子病经常出现

只要看看媒体的报道，就不难发现，出现这种电子病的人绝非少数。例如，在世界经济论坛(WEF)上，一名《商报》的记者报道说，当她在介绍虚拟“全球合作村”时，从一个沉浸式热气球上往下看，她立刻就感到头晕。

还有一位《新苏黎世报》的记者在体验了几天元宇宙中的生活之后，总结道：”我最担心的是，会吐在地毯上。”

所谓的元宇宙技术要想取得成功，那些科技公司就必须想办法解决电子病的问题，现在，他们寄希望于科研能解决这个问题。

苏黎世的大规模研究

苏黎世联邦理工学院(ETH)传感、交互与感知实验室Sensing的研究人员在去年一次会议上发布的研究报告中写道：“几十年来，电子病一直都是广泛推广“虚拟现实”(VR)技术的主要障碍之一。”该实验室拥有837名测试对象，是迄今为止在研究电子病领域最大的试验基地。

任务：年龄在18-80岁之间的测试对象必须在一个虚拟的舞厅中走动，不能与在场的宾客接触，但同时要找到一些特殊的人并与之互动。每次体验后，他们必须报告他们感受到了多大程度的不适。

指导这项研究的Christian Holz教授说：“结果显示，女性参与者和那些在虚拟世界中经验较少的人，更容易出现较高程度的电子病；但另一方面，年龄与电子病的相关性却未能确定。”

现在有一种比较简单的解释，就是电子病之所以会出现，是因为人们在使用虚拟现实技术时，会产生一些错觉，因为眼睛看到的东西与内耳感知的内容不匹配，这样就会产生眩晕感-人体所谓的前庭系统(Vestibularsystem)是一组内耳结构，提供平衡感和空间定向。

在虚拟舞厅中，参与者在虚拟现实世界中消耗的时间越多、移动得越远，电子病的严重程度也就越大-直到达到某个临界点，症状就又会急转直下、相应减少，Holz说。

元宇宙技术进展不大

人们在虚拟空间中移动时会感到不适，这可能是元宇宙技术停滞不前的原因之一。然而，大型科技公司依然在全力以赴地继续开发这项技术。最新的例子是：苹果的新VR眼镜。

但在这项技术的基础领域，还有许多未解之谜。瑞士德语广播电视台SRF的数字编辑Guido Berger说：“熟悉该技术的人都认为，突破不会在短期内出现。在10-15年之间，我们就会彻底弄懂这项技术。”

市场研究公司Gartner也在其“技术成熟度周期表”中展示，距离元宇宙技术成熟，至少还需要10年的时间。

这里有一个实例：隶属于卢塞恩应用科学大学的楚格金融服务研究所，在去年秋季与卢塞恩州银行共同组织了一次活动，在活动中银行客户们参加了一个小时的元宇宙会议。

最终收到的反馈是，在虚拟世界中的会议比现实中的更耗费精力，令人感到疲倦。体验报告中还指出，研究所不得不限制元宇宙中的会议座位数量，因为目前仍然需要“非常强的带宽”，才能在现场提供更多的眼镜。

为什么瑞士能成为重要基地

瑞士在虚拟现实科技领域发挥着先锋作用。进入元宇宙所需的眼镜和技术都是在苏黎世的Meta公司开发的。该公司在瑞士为此共雇佣了300名员工。

但当被问及具体细节时，Meta公司并不想具体说明目前在苏黎世所进行的关于电子病的研究进展具体到了什么阶段。今年3月，Meta公司宣布在全球范围内再裁员1万人-而该公司早在去年11月就已经裁员1.1万人；它是否在瑞士科研基地也进行了裁员，外界并不清楚。

商业界对虚拟平行世界元宇宙寄予了很大期望，他们许诺会提供一个虚拟市场平台来大力推广这项技术。

元宇宙中除了电商、游戏和娱乐之外，授课以及在健康领域或艺术领域的应用也是完全可能的。

什么需要改进？

以上都是愿景。而实际的目标是开发出更加轻便的眼镜，让用户忘记自己戴着眼镜，也不用担心有电子病。这就是Didyk和他的团队目前正在从事的工作，他们得到了Meta公司及其他机构的资金支持。他表示：“我们的问题是如何能够在眼镜中精确地展现图像，从而获得最佳效果。”

Didyk认为，通过优化的设计能够防止电子病的出现，因为除了前文已经提到的眼睛和内耳之间的不匹配外，主要原因还是出自技术：图像分辨率低，屏幕上的运动反应太慢(延迟)，刷新率低。

Didyk举了一个改进VR眼镜应用的例子。简单地说，就是利用所谓人眼的注视点渲染技术：我们的视野是有限的，只要在我们的视野中心呈现清晰的图像就足够了，而视野中心，就是眼睛注视的地方。眼镜可以通过眼球追踪，来检测到这个中心。

在视野边缘减少数据用量，将更多的数据用于图像中心，这样就能产生更高的分辨率。Didyk说，这将带来更舒适的视觉体验。

国际上正在研究的其他应用，除了功能更强的电脑，还有戴在脖子上的振动器，用以分散沉浸感；以及带有光学稳定系统或改进后的眼球追踪眼镜。

神经学则推荐了另一种方法：各种研究都表明，女性之所以比男性更经常出现电子病，是因为她们的瞳孔距离较小。一旦在VR眼镜中对这个距离进行调整，性别间的差异就不再明显。

最后，苏黎世联邦理工学院的Holz教授还提到了在虚拟空间中保护自己不受电子病影响的另一种方法：“防御电子病的最有效方法之一是注意休息。”这意味着：用户应该时不时地从虚拟世界浓烈的感觉中回到现实世界中休息一下。

(编辑：Sabrina Weiss，编译自德文：杨煦冬)