如何增强VR的vection/self-motion？

上一节讲到了vection是给玩家带来“移动感”的因素，它提供良好VR体验的关键之一。那么VR中我们一般用哪些方式来提供vection呢？¹

首先来简单了解一下人体和空间相关的感知机制。

• 视觉线索 visual cues²：

空间感知最关键的因素。通过周围环境的变化来判断自己的变化。主要有：

• • 深度知觉 depth perception：

又称距离知觉或空间知觉³。即是人看实物时感受到的深度感，比如我们看同一个东西，可以判断出它的凹凸、大致体积，看远方的东西，可以判断出谁在前面谁在后面。这主要是通过运动视差（motion parallax）和双眼视差（binocular disparity）来达成的。运动视差⁴即是说当我们运动时，看到的近处的物体会比远处的物体相对移动变化快一些，是一种单眼视觉线索（monocular cue），只需一只眼就能完成。那双眼视差⁵当然就是一种双眼视觉线索（binocular cue），由于我们左右眼所看到的事物稍有不同，人脑中就能根据此解析出3D空间信息。

• • 视觉模式 visual pattern：

一些视觉模式也能提供很强的移动感。比如漫画中常常用一些平行线表示物体正在飞速运动，一些弧形线来表现螺旋运动等。

• 听觉线索 auditory cues⁶：

听觉可以给人提供方向、速度的线索。当我们夜晚站在马路边的时候，可以凭借声音发现远方有车驶来。也可以不用看就知道火车是驶近还是驶远。声音可以和震动（触觉线索）结合起来，这样提供的空间感更强。同时，声音还可以提供寻路信息，比如寺庙的钟声，公交站的声音等等。

• 前庭线索 vestibular cues：

　　前庭系统（vestibular system）⁷即是人的平衡系统，由于人的运动由旋转和平移两种方式组成，前庭系统也由两个部分组成：半规管系统，感知旋转动作；以及耳石，感知直线加速。

• 体感线索 somatosensory cues：

　　人体的体感系统（somatosensory system⁸）。提供“震动”的感觉。感知人的体表（cutaneous），和体内（subcutaneous）的感觉，身体、四肢的位置（proprioception），以及对关节和肌肉的感觉。体感系统给人提供软硬、力量、惯性等感觉。走路时脚对地面的触感，风吹来的感觉，步幅跨度大小的感觉等等都是属于体感线索。

　　这里就要涉及到一个对于VR的locomotion来说很重要的一个体感线索，即“步态”（gait），就是人走路的这个动作：一只脚落地并往后滚动，然后另一只脚抬到前面落地并往后滚动的这个过程。在这个过程中，脚和地面的接触是一个滚动形的过程（roll-off process），不同的阶段中，压力体现在脚的不同部分，如下图¹。

如果可以在VR体验中模拟出这样一个压力变化过程，可以一定程度上增加VR的vection。

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1 Kruij E, Riecke BE. Navigation interfaces for virtual reality and gaming: Theory and practice. In Virtual Reality (VR), 2017 IEEE 2017 Mar 18 (pp. 433-434). IEEE. http://ispace.iat.sfu.ca/project/vr-navi-tutorial/

2 Palmisano et al. Future challenges for vection research: definitions, functional significance, measures, and neural bases. Front. Psychol., 27 February 2015. http://www.frontiersin.org/files/Articles/129184/fpsygD06D00193Dr2/image_m/fpsygD06D00193Dg007.jpg

3 百度百科 https://baike.baidu.com/item/%E6%B7%B1%E5%BA%A6%E7%9F%A5%E8%A7%89

4 Motion Parallax in Psychology: Definition & Explanation https://study.com/academy/lesson/motion-parallax-in-psychology-definition-lesson-quiz.html

5 维基百科 https://en.wikipedia.org/wiki/Binocular_disparity

6 Riecke et al. Auditory self-motion illusions ("circular vection") can be facilitated by vibrations and the potential for actual motion. ACM APGV 2008

7 维基百科 https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E5%89%8D%E5%BA%AD%E7%B3%BB%E7%BB%9F

8 维基百科 https://en.wikipedia.org/wiki/Somatosensory_system