瑞士在研究去除電子病的方法

Keystone / Markus Schreiber

元宇宙(Metaverse)，是人類運用數字技術構建的、由現實世界映射或超越現實世界、可與現實世界交互的虛擬世界 ，是一個具備新型社會體系的數字生活空間。科技界許諾它將帶來盆滿缽盈，但實際生活中，有人戴上進入虛擬世界所需的眼鏡會感到頭暈目眩，現在瑞士科學研究工作者正在尋找解決方法。

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Luca Surace戴上一副配有耳機的Oculus眼鏡，眼鏡裡的屏幕上出現了一輛過山車。這可不是普通的過山車，在現實生活中絕不可能出現這樣的過山車。車道帶著令人窒息的環道和急轉彎，讓人體驗上天入地。

在感受整個虛擬過山車的過程中，一個眼球追踪器會精準地測量Surace的視線位置，這位博士生可以利用操縱桿來記錄他的不舒適感達到何種程度。

數次，Surace都選擇了不適程度最高值10，體驗結束後，他不得不到外面去喘口氣，他親身體會到了那種在科學研究中被稱為“電子病”(Cybersickness)的不適感。

這正是他的教授Piotr Didyk所在的盧加諾意大利語科技大學科學研究小組正在研究的主題。他說：“我對人們如何感知圖像很感興趣。”

在之前的一次實驗中，共有25名測試者參加了體驗。其中3人甚至不得不終止了乘坐虛擬過山車的行程，因為他們的不適感太強烈了，儘管他們還是全程坐著體驗。

有些人會在虛擬世界中感到頭暈、頭痛、疲倦，或者出虛汗。

對於那些科技巨頭來說，電子病的確是個問題。自2021年以來被程序化地稱為Meta的Facebook在元宇宙(Metaverse)技術的開發上投入了大量資金，元宇宙是一個促進實時人際互動的沉浸式數字平台，微軟今年在這項技術上的投資甚至超過了Meta，谷歌緊隨其後，位居第三。

電子病經常出現

只要看看媒體的報導，就不難發現，出現這種電子病的人絕非少數。例如，在世界經濟論壇(WEF)上，一名《商報》的記者報導說，當她在介紹虛擬“全球合作村”時，從一個沉浸式熱氣球上往下看，她立刻就感到頭暈。

還有一位《新蘇黎世報》的記者在體驗了幾天元宇宙中的生活之後，總結道：”我最擔心的是，會吐在地毯上。”

所謂的元宇宙技術要想取得成功，那些科技公司就必須想辦法解決電子病的問題，現在，他們寄希望於科學研究能解決這個問題。

蘇黎世的大規模研究

蘇黎世聯邦理工學院(ETH)傳感、交互與感知實驗室Sensing的研究人員在去年一次會議上發布的研究報告中寫道：“幾十年來，電子病一直都是廣泛推廣“虛擬現實”(VR)技術的主要障礙之一。”該實驗室擁有837名測試對象，是迄今為止在研究電子病領域最大的試驗基地。

任務：年齡在18-80歲之間的測試對象必須在一個虛擬的舞廳中走動，不能與在場的賓客接觸，但同時要找到一些特殊的人並與之互動。每次體驗後，他們必須報告他們感受到了多大程度的不適。

指導這項研究的Christian Holz教授說：“結果顯示，女性參與者和那些在虛擬世界中經驗較少的人，更容易出現較高程度的電子病；但另一方面，年齡與電子病的相關性卻未能確定。”

現在有一種比較簡單的解釋，就是電子病之所以會出現，是因為人們在使用虛擬現實技術時，會產生一些錯覺，因為眼睛看到的東西與內耳感知的內容不匹配，這樣就會產生眩暈感-人體所謂的前庭系統(Vestibularsystem)是一組內耳結構，提供平衡感和空間定向。

在虛擬舞廳中，參與者在虛擬現實世界中消耗的時間越多、移動得越遠，電子病的嚴重程度也就越大-直到達到某個臨界點，症狀就又會急轉直下、相應減少，Holz說。

元宇宙技術進展不大

人們在虛擬空間中移動時會感到不適，這可能是元宇宙技術停滯不前的原因之一。然而，大型科技公司依然在全力以赴地繼續開發這項技術。最新的例子是：蘋果的新VR眼鏡。

但在這項技術的基礎領域，還有許多未解之謎。瑞士德語廣播電視台SRF的數字編輯Guido Berger說：“熟悉該技術的人都認為，突破不會在短期內出現。在10-15年之間，我們就會徹底弄懂這項技術。”

市場研究公司Gartner也在其“技術成熟度週期表”中展示，距離元宇宙技術成熟，至少還需要10年的時間。

這裡有一個實例：隸屬於琉森應用科學大學的楚格金融服務研究所，在去年秋季與琉森州銀行共同組織了一次活動，在活動中銀行客戶們參加了一個小時的元宇宙會議。

最終收到的反饋是，在虛擬世界中的會議比現實中的更耗費精力，令人感到疲倦。體驗報告中還指出，研究所不得不限制元宇宙中的會議座位數量，因為目前仍然需要“非常強的帶寬”，才能在現場提供更多的眼鏡。

為什麼瑞士能成為重要基地

瑞士在虛擬現實科技領域發揮著領頭羊作用。進入元宇宙所需的眼鏡和技術都是在蘇黎世的Meta公司開發的。該公司在瑞士為此共僱傭了300名員工。

但當被問及具體細節時，Meta公司並不想具體說明目前在蘇黎世所進行的關於電子病的研究進展具體到了什麼階段。今年3月，Meta公司宣佈在全球再裁員1萬人-而該公司早在去年11月就已經裁員1.1萬人；它是否在瑞士科學研究基地也進行了裁員，外界並不清楚。

商業界對虛擬平行世界元宇宙寄予了很大期望，他們許諾會提供一個虛擬市場平台來大力推廣這項技術。

元宇宙中除了電商、遊戲和娛樂之外，授課以及在健康領域或藝術領域的應用也是完全可能的。

什麼需要改進？

以上都是願景。而實際的目標是開發出更加輕便的眼鏡，讓用戶忘記自己戴著眼鏡，也不用擔心有電子病。這就是Didyk和他的團隊目前正在從事的工作，他們得到了Meta公司及其他機構的資金支持。他表示：“我們的問題是如何能夠在眼鏡中精確地展現圖像，從而獲得最佳效果。”

Didyk認為，通過優化的設計能夠防止電子病的出現，因為除了前文已經提到的眼睛和內耳之間的不匹配外，主要原因還是出自技術：圖像分辨率低，屏幕上的運動反應太慢(延遲)，刷新率低。

Didyk舉了一個改進VR眼鏡應用的例子。簡單地說，就是利用所謂人眼的注視點渲染技術：我們的視野是有限的，只要在我們的視野中心呈現清晰的圖像就足夠了，而視野中心，就是眼睛注視的地方。眼鏡可以通過眼球追踪，來檢測到這個中心。

在視野邊緣減少數據用量，將更多的數據用於圖像中心，這樣就能產生更高的分辨率。 Didyk說，這將帶來更舒適的視覺體驗。

國際上正在研究的其他應用，除了功能更強的電腦，還有戴在脖子上的振動器，用以分散沉浸感；以及帶有光學穩定係統或改進後的眼球追踪眼鏡。

神經學則推薦了另一種方法：各種研究都表明，女性之所以比男性更經常出現電子病，是因為她們的瞳孔距離較小。一旦在VR眼鏡中對這個距離進行調整，性別間的差異就不再明顯。

最後，蘇黎世聯邦理工學院的Holz教授還提到了在虛擬空間中保護自己不受電子病影響的另一種方法：“防禦電子病的最有效方法之一是注意休息。”這意味著：用戶應該時不時地從虛擬世界濃烈的感覺中回到現實世界中休息一下。

(編輯：Sabrina Weiss，編譯自德文：楊煦冬)