研究目的
研究在持续使用头戴式显示器(HMD)期间短暂休息对视觉疲劳的影响,并与二维显示器(智能手机)进行比较。
研究成果
头戴式显示器(HMD)引发的视觉疲劳主要源于辐辏-调节冲突及近距离屏幕注视,导致瞳孔收缩;而二维显示器则因长期聚焦却无深度调节引发疲劳,降低调节反应与视力清晰度。HMD导致的视觉疲劳虽较智能手机轻微,但恢复速度更慢。短暂休息虽会增加主观不适感,却有助于客观恢复。建议用户单次使用HMD不超过40分钟,未来研究需探索最佳工作-休息周期安排及虚实世界冲突理论。
研究不足
头戴式显示器与智能手机显示内容不同可能影响结果;仅研究了一种工作-休息安排(20分钟游戏配3分钟休息);恢复时间可能不足;受试者年龄范围较窄且不具代表性;关于虚拟与现实世界冲突导致不适的假设缺乏证据支持。
1:实验设计与方法选择:
采用2×2因子实验设计,设置两种条件(休息与无休息)和两种显示设备(头戴式显示器与智能手机)。参与者进行1小时静态游戏,期间有无休息间隔。通过主观与客观指标评估视觉疲劳。
2:样本选择与数据来源:
招募北京某高校80名参与者(男性53人,女性27人),按性别、年龄、教育程度、显示设备使用经验、VR体验及沉浸能力匹配分为四组。数据通过问卷调查与生理测量采集。
3:实验设备与材料清单:
HTC VIVE头显、华为P8智能手机、台式电脑(英特尔酷睿i7-6700K处理器/NVIDIA GeForce GTX 980Ti显卡/4GHz主频/16GB内存)、临界闪烁融合频率仪(北京仪器技术公司)、紧凑型视力投影仪(NIDEK SSC-370)、全自动电脑验光仪(NIDEK ARK-1s)、视觉疲劳量表、VR游戏《Carpe Lucem-Seize the Light》及手机游戏《God of Light》。
4:0)、全自动电脑验光仪(NIDEK ARK-1s)、视觉疲劳量表、VR游戏《Carpe Lucem-Seize the Light》及手机游戏《God of Light》。 实验流程与操作规范:
4. 实验流程与操作规范:实验分三阶段:准备期(10分钟休息+基线测量)、测试期(1小时游戏,每20分钟有无3分钟休息间隔)、恢复期(10分钟休息+后测)。测量指标包括各时间点的视觉疲劳量表评分、临界闪烁融合频率、视力、瞳孔直径及调节反应。
5:数据分析方法:
采用方差分析、LSD事后检验及t检验,比较不同组别与阶段间视觉疲劳指标的变化。
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HTC VIVE
HTC
Head-mounted display system for virtual reality, used to create immersive 3D virtual environments in the experiment.
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HUAWEI P8
HUAWEI
Smartphone used as a 2D display device for comparison in the experiment.
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CFF instrument
Beijing Instrument Technology Co, Ltd
Measures critical flicker frequency to assess visual fatigue.
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Compact ophthalmic chart projector
SSC-370
NIDEK CO, LTD
Measures visual acuity using an ophthalmic chart.
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Automatic multifunction computer refractor
ARK-1s
NIDEK CO, LTD
Measures diopter, pupil distance, pupillary size, and accommodation response.
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Desktop computer
Runs the VR game for the HMD condition.
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