VR: conflitto vergenza-accomodazione, cos’è e come (forse) risolverlo

Ci segnalano sul gruppo Facebook un paper che affronta il problema del conflitto tra vergenza e accomodazione ottica nell’uso dei caschetti per la realtà virtuale.

Detta in parole povere (e per quanto possa capirne io!) la vergenza è il movimento simultaneo degli occhi per mantenere la visione binoculare di un oggetto: più l’oggetto è vicino, più gli occhi convergeranno, e viceversa più è lontano, più divergeranno.

L’accomodazione invece è quel fenomeno per cui il cristallino si contrae o si distende per mettere a fuoco un oggetto.

Quando si utilizzano i caschetti VR questi due processi, che normalmente lavorano sinergicamente, finiscono per andare in conflitto, dato che mentre gli occhi convergono o divergono a seconda della distanza degli oggetti virtuali, l’accomodazione rimane fissa, in quanto il display stesso è a una distanza fissa.

Tale conflitto contribuisce ai vari sintomi di malessere che accompagnano l’uso dei sistemi VR, e nel paper di cui si diceva si è studiata l’efficacia di vari sistemi atti a ridurre questa particolare disconnessione percettiva.

Dopo diversi test, è risultato che solo un design che facesse uso di lenti dal focus regolabile riusciva a limitare in maniera significativa il conflitto vergenza-accomodazione.

Head-mounted displays (HMDs) often cause discomfort and even nausea. Improving comfort is therefore one of the most significant challenges for the design of such systems. In this paper, we evaluate the effect of different HMD display configurations on discomfort. We do this by designing a device to measure human visual behavior and evaluate viewer comfort. In particular, we focus on one known source of discomfort: the vergence-accommodation (VA) conflict. The VA conflict is the difference between accommodative and vergence response. In HMDs the eyes accommodate to a fixed screen distance while they converge to the simulated distance of the object of interest, requiring the viewer to undo the neural coupling between the two responses. Several methods have been proposed to alleviate the VA conflict, including Depth-of-Field (DoF) rendering, focus-adjustable lenses, and monovision. However, no previous work has investigated whether these solutions actually drive accommodation to the distance of the simulated object. If they did, the VA conflict would disappear, and we expect comfort to improve. We design the first device that allows us to measure accommodation in HMDs, and we use it to obtain accommodation measurements and to conduct a discomfort study. The results of the first experiment demonstrate that only the focus-adjustable-lens design drives accommodation effectively, while other solutions do not drive accommodation to the simulated distance and thus do not resolve the VA conflict. The second experiment measures discomfort. The results validate that the focus-adjustable-lens design improves comfort significantly more than the other solutions.

Link: Accommodation and Comfort in Head-Mounted Displays

Ho letto il paper ed è molto interessante.
Effettivamente quello delle lenti che si regolano automaticamente sembra una bella soluzione ma non so quanto sia realizzabile in modo decente con i mezzi odierni, o senza costi troppo eccessivi, anche perchè la demo che hanno utilizzato per i test era “lenta” e diversa da uno scenario tipico di utilizzo di un visore VR.