俄勒冈州立大学研究如何减少VR带来的身体损伤

2020-01-09 14:25

腕管综合症、肩膀僵硬、眼疲劳头痛——这些都是众所周知长时间使用电脑带来的副作用。但是当你离开桌面而进入虚拟现实时，会发生什么呢？

俄勒冈州立大学最近的一项研究评估了一些常见的虚拟现实运动是如何导致肌肉紧张和不适的。这项快速发展的技术不仅用于游戏，而且越来越多地用于教育和工业培训，这是为了确保未来用户的安全。

俄勒冈州立大学公共卫生与人类科学学院的研究人员杰伊·金说：“虚拟现实和增强现实与现实的互动并没有标准和指导方针。我们想要评估目标距离、位置和大小的影响，这样我们就可以更好地设计这些接口，以减少潜在的肌肉骨骼损伤的风险。”

这项研究最近发表在《应用工效学》杂志上，作者是北伊利诺伊大学的赛·阿克希尔·佩努穆迪、维拉·阿内什·库帕姆和贾伊金·黄。

虚拟现实用户戴上耳机，进行全身的三维运动——不像传统的电脑用户，桌子或椅子扶手为手和胳膊提供一定程度的支持。研究人员将传感器安装在参与者的关节和肌肉上，利用动作捕捉来记录他们的动作，并通过肌电图来测量他们肌肉的电活动，同时执行常见的VR手势。戴上Oculus Rift VR头盔，参与者被要求进行二选一动作，要么指向一个圆圈内的特定点，要么用手指在特定区域上色。

研究人员将视觉图像分别放置在与眼睛同高15度、低于眼睛同高15度和低于眼睛同高30度的地方，重复测试。研究人员表示，不管角度如何，手臂伸直三分钟就会引起肩膀不适。此外，沉重的VR头盔可能会增加颈椎的负担，增加颈部扭伤的风险。

这项研究的目的是建立一个最佳对象放置和角度的基线，以便未来的VR开发者可以设计最小化用户不适的游戏和程序。

研究人员主要关注颈部和肩部的运动。他们发现，当参与者不得不将他们的头向下倾斜15度和30度时，涂色任务的表现最差。最极端的姿势和最高的肌肉活动是在眼睛以上15度的地方观察到的，因为参与者被迫不断地保持他们伸展的脖子和抬高的手臂的位置。而在高出眼睛15度时，手指的不舒服程度最大。

杰伊金说：“基于这项研究，我们建议那些经常接触的物体应该离身体更近，物体应该与眼睛水平，而不是上下。”

鉴于虚拟现实的需求不断增长，这些发现可能会产生巨大影响。科技分析师预计，到2023年，全球约有1．68亿人将安装某种形式的虚拟现实。大部分用户是游戏玩家，但VR的实际应用扩展到医疗、军事、教育和培训领域。例如，在煤矿开采领域，学员可以使用VR来练习新技能，因为在现场学习这些技能是危险的。