仮想現実酔い

バーチャルリアリティ酔い（VR酔い）は、仮想環境にさらされることで乗り物酔いの症状に似た症状が引き起こされる。^[1] 最も一般的な症状は、全身の不快感、眼精疲労、頭痛、胃の不快感、吐き気、嘔吐、顔面蒼白、発汗、疲労、眠気、見当識障害、無気力などである。^[2] その他の症状には、姿勢の不安定性や嘔吐などがある。^{[2]一般的な原因は、}フレームレートの低さ、入力遅延、輻輳調節矛盾などである。^{[3] [4]}

バーチャルリアリティ病は、視覚的に誘発された自己運動の知覚によって引き起こされるという点で乗り物酔いとは異なり、実際の自己運動は必要ありません。^[1]また、シミュレーター酔い とも異なります。非バーチャルリアリティシミュレーター酔いは眼球運動障害を特徴とする傾向がありますが、バーチャルリアリティ酔いは方向感覚の喪失を特徴とする傾向があります。^{[5] [6]}

バーチャルリアリティ酔いは、酔いそのもの以外にも望ましくない結果をもたらす可能性がある。例えば、クロウリー (1987) は、フライトシミュレータ酔いはパイロットのフライトシミュレータ使用意欲をそぐ可能性があり、注意散漫やパフォーマンスに不利な適応行動の促進によって訓練の効率を低下させ、病気や混乱したパイロットがシミュレータから離れると地上の安全や飛行の安全を損なう可能性があると主張した。^[7] バーチャルリアリティシステムでも同様の結果が予想される。バーチャルリアリティ酔いによるパフォーマンス低下の証拠は限られているが、^[8]研究ではバーチャルリアリティ酔いがバーチャルリアリティの使用に対する大きな障壁であることが示唆されており、^[9]バーチャルリアリティ酔いがバーチャルリアリティにおけるトレーニングツールやリハビリテーションツールの効果的な使用の障壁となる可能性があることを示している。バーチャルリアリティ酔い (サイバーシックネスとも呼ばれる) の発生率と主な症状の推定が複数の研究で行われている。^[10]

バーチャルリアリティ酔いは、シミュレーター酔いや乗り物酔いと密接に関連している。感覚葛藤理論は乗り物酔いを理解するための枠組みを提供するが、バーチャルリアリティ酔いにも応用して、酔いがどのように起こるかをよりよく理解することができるため、[ ^11]、その目的でよく使われている。^[2] 感覚葛藤理論は、 視覚系、前庭系、非前庭系固有受容器からの不一致な感覚入力に基づいてユーザーの自己運動の知覚が決まり、特にこれらの入力がユーザーの過去の経験に基づく期待と矛盾する場合に酔いが発生するとしている。^[12] この理論をバーチャルリアリティに適用すると、自己運動を誘発する感覚入力が互いに一致している場合に酔いを最小限に抑えることができる。^[要出典]

仮想現実酔いの主な引き金は、視覚刺激と前庭刺激の見かけの動きに不一致がある場合です。この不一致は、目と内耳からの刺激が脳に送る内容に不一致がある場合に発生します。これは、シミュレーター酔いと乗り物酔いの両方の根本的な原因でもあります。仮想現実では、目は人が次元を走ったりジャンプしたりしていることを伝えますが、耳は動きがなく体が静止していることを伝えます。目と耳の間にこの不一致があるため、乗り物酔いの一種が発生する可能性があります。

一般的なバーチャルリアリティヘッドセットから投影される画像は、VR酔いに大きな影響を与えます。VR酔いが発生する場合、画面上の画像のリフレッシュレートが十分でないことがよくあります。 ^[13]リフレッシュレートは脳の処理速度よりも遅いため、処理速度とリフレッシュレートの間に断絶が生じ、ユーザーは画面に不具合を感じます。これら2つの要素が一致しないと、ユーザーは以下で説明するシミュレーター酔いと同じ感覚を経験する可能性があります。

アニメーションの解像度によっても、ユーザーはこの現象を経験することがあります。アニメーションが貧弱だと、期待されるものと実際に画面上で起こっていることとの間に別の種類の不一致が生じます。画面上のグラフィックスがユーザーの頭の動きに追いつかないと、一種の乗り物酔いを引き起こす可能性があります。

すべての科学者が感覚矛盾理論に賛同しているわけではない。^[2] 乗り物酔いの2番目の理論は、姿勢不安定理論であり、仮想現実酔いの説明にも使用されている。^[14] この理論では、乗り物酔いおよび関連する病気は、視覚刺激と運動協調の異常な結合に対する姿勢の適応不良が原因で発生するとされている。姿勢不安定の特徴的なマーカーは症状の出現前に発生し、その後の症状の発症を予測する。^[15] この理論は、感覚矛盾がある状態で乗り物酔いが発生しなかった、他の点では驚くべき状況のいくつかを説明できる。^[16]

バーチャルリアリティには、不一致な動き、^[17]視野、^[18]運動視差、^[19]視野角など、酔いを引き起こす可能性のあるさまざまな技術的側面があります。 ^{[ 13]} また、バーチャルリアリティで過ごす時間の長さによって、症状の存在が増加する可能性があります。^{[21] [20]} 不一致な動きは、シミュレーションの動きとユーザーが期待する動きとの間の不一致として定義できます。^[17] 不一致な動きの周波数が船酔いなどの現実の乗り物酔いの周波数に似ている場合、バーチャルリアリティで乗り物酔いを引き起こす可能性があります。^[17] これらの周波数は実験的に操作できますが、システムエラーによって発生する傾向があります。 一般に、視野が広がるとシミュレータ酔いの症状の発生率が高まります。 この関係は曲線的であることが示されており、症状は140°を超える視野で漸近線に近づきます。^[18] 大規模な複数画面シミュレーション設定で、運動視差の距離を人間の目の間の距離よりも短い距離に変更すると、頭痛、眼精疲労、および視力のぼやけなどの眼球運動障害を引き起こす可能性があります。^[19] 小型画面での眼球運動障害の報告は少なくなっていますが、運動視差効果のあるシミュレーション設定のほとんどで、時間の経過とともに眼精疲労、疲労、および一般的な不快感を引き起こす可能性があります。^[要出典] 視野角は、特に極端な角度で、ユーザーの酔いの症状を悪化させることが示されています。^[20] このような極端な角度の1つの例は、ユーザーが仮想の足の前の短い距離を下向きに見なければならない場合です。前方視野角とは対照的に、このような極端な下向きの角度は、仮想環境での酔いを著しく増加させることが示されています。^[20] 仮想環境に没頭して過ごした時間は、ユーザーへの疲労の影響が増大するため、酔いの症状の存在に寄与します。^[20] 眼球運動症状は浸水時間によって最も一般的に発生しますが、使用者の動きの性質（全身か頭だけかなど）が吐き気や体調不良の主な原因であると考えられています。^[20]

いくつかの研究によると、静的な参照フレーム（独立した視覚的背景）を導入すると、シミュレーション酔いを軽減できる可能性がある。^{[22] [23] [24]} Nasum Virtualisと呼ばれる技術は、VRヘッドセットの固定参照フレームとして仮想の鼻を表示する。^{[25] [26]}

吐き気を軽減するための他の技術としては、ルームスケールVR、ナビゲーション中の回転運動の軽減、 ^[27]視野の動的縮小、^[28]テレポート、^{[29]無重力状態での移動など、視覚的側面と}身体の動きの間に矛盾が生じない、または矛盾を軽減する移動方法をシミュレートすることが含まれます。^[30]

2020年1月、乗り物酔い防止メガネで知られるフランスの新興企業Boarding Ring社^[31]は、バーチャルリアリティ酔い防止用のアドオンデバイスをリリースした^[32] 。このデバイスは、ユーザーの周辺視野にある2つの小さなスクリーンを使用して、前庭入力と一致する視覚情報を表示し、感覚の衝突を回避している。

電気刺激によって前庭系が動いているような錯覚を生じさせる電気前庭刺激法は、視覚と前庭の不一致を軽減または解消する可能性を探るために研究されているもう一つの技術である。 ^[33]

これらの症状を緩和するには、VRに徐々に慣れること、生姜などの自然療法を使用すること、指圧ブレスレットを着用することなどの方法が効果的です。乗り物酔いを最小限に抑えるように設計されたVRゲームを選択すると、吐き気を軽減し、ユーザーエクスペリエンスを向上させることもできます。^[34]

バーチャルリアリティがより商業的な主流に統合されるにつれて、ヘッドマウント型ゲーム機器におけるVR酔いに関連する問題が生じ始めている。^[35]ゲーム用ヘッドマウント型VRの研究は1990年代初頭にまで遡るが、^[36]大衆向け使用の可能性が認識されたのはごく最近のことである。現代のVRヘッドセットはVR酔いをほとんど引き起こさないか、全く引き起こさないようである。^[13]

ヘッドマウントディスプレイでは、立った姿勢ではなく座った姿勢でプレイするなど、VR酔いを軽減する機能がいくつか知られているが、^[36]これは酔いを完全に防ぐのではなく、単に酔いの発症を遅らせるだけであることも判明している。このタイプのインタラクティブVRでは、完全に没入できる体験をするために立ったり歩いたりする必要があることが多いため、これは本質的に問題となる。^[35]ゲーム用VRの専門家は、この独特のVR酔いは軽微な問題に過ぎず、ヘッドマウントディスプレイを（数日間）使用することで消え、「船酔いに慣れる」ことに関連していると主張している。^[37]しかし、「おそらく乗り越えられる」と約束して数日間酔いにユーザーを興味を持たせることは、ヘッドマウントゲーム技術の開発者にとって苦労の種である。調査によると、特に女性では、大多数の人が「VR酔い」を身につけないことがわかっている。^[38]これらの開発者はまた、それはプレイされている個々のゲームに関係しており、速度の変化、階段を上る、ジャンプなどの特定のゲーム要素が問題を引き起こす可能性が高いと主張しています。^[37]これらはすべて、残念ながら、主要なジャンルでは非常に一般的なゲーム機能です。

シミュレーター酔いやバーチャルリアリティ酔いの感受性は個人によって大きく異なります。^[2] バーチャルリアリティ酔いの要因のいくつかを以下に示します。^[2]

• 年齢: 乗り物酔いの感受性は2歳から12歳の間で最も高くなります。その後、21歳頃まで急速に低下し、その後はよりゆっくりと低下し続けます。^[12] バーチャルリアリティ酔いも同様のパターンをたどる可能性があると示唆されていますが、^[2]最近の研究では、50歳以上の成人は若い成人よりもバーチャルリアリティ酔いにかかりやすいことが示唆されています。^[9]
• 姿勢の安定性：姿勢の不安定さは、視覚誘発性乗り物酔いの感受性を高めることがわかっています。^[39]また、仮想現実酔いの吐き気や見当識障害の症状に対する感受性の増加とも関連しています。^{[2] [40]}
• フリッカー融合周波数閾値：ディスプレイのフリッカーは仮想現実酔いのリスク増加と関連しているため、フリッカーを検知する閾値が低い人は仮想現実酔いにかかりやすい可能性があります。^[2]
• 民族：アジア人はバーチャルリアリティ酔いにかかりやすい可能性がある。^[8]中国人女性は、ヨーロッパ系アメリカ人やアフリカ系アメリカ人の女性よりもバーチャルリアリティ酔いにかかりやすいようで、研究によると視覚による乗り物酔いにかかりやすいことが示唆されている。^[41] チベット人や北東インド人も白人よりも乗り物酔いにかかりやすいようで、^[42]乗り物酔いにかかりやすいということは、乗り物酔いに関連するさまざまな障害にかかりやすいことを予測することから、彼らはバーチャルリアリティ酔いにもかかりやすいことが示唆されている。^[8]
• システムの経験：ユーザーは仮想現実システムに慣れてくると、仮想現実酔いを発症する可能性が低くなるようです。適応は仮想現実システムに2度目に遭遇した時と同じくらい早く起こるかもしれません。^[43]
• 性別：女性は男性よりもバーチャルリアリティ酔いになりやすい。^{[44] [45] [46] [47]}これはホルモンの違いによるものかもしれないし、^{[44] [46]}女性の視野が男性よりも広いからかもしれないし、^{[44] [検証失敗]}あるいは奥行き手がかりの認識における性差によるものかもしれない。^[47] 女性は排卵期にバーチャルリアリティ酔いになりやすい^[48]し、視野が広いこともバーチャルリアリティ酔いの増加と関連している。^[49]最近の研究では、性別がバーチャルリアリティ酔いの感受性の明確な要因であるかどうかについては意見が分かれている。^{[50] [51]}
• 健康：通常の健康状態ではない人ではバーチャルリアリティ病にかかりやすい傾向があるため、バーチャルリアリティは健康状態が悪い人には適さない可能性がある。^[49] これには、疲労している、十分な睡眠をとっていない、吐き気がある、上気道疾患、耳のトラブル、インフルエンザにかかっている人などが含まれる。^{[2] [52]}
• メンタルローテーション能力：メンタルローテーション能力が向上すると、仮想現実酔いに対する感受性が低下するようで、メンタルローテーションの訓練により仮想現実酔いの発生率が低下する可能性があることを示唆している。^[52]
• フィールド依存性/独立性: フィールド依存性/独立性は知覚スタイルの尺度です。フィールド依存性が強い人は、物体の知覚に周囲の環境の影響を強く受けますが、フィールド非依存性が強い人は、物体の知覚に周囲の環境の影響が小さくなります。フィールド依存性/独立性とバーチャルリアリティ酔いの関係は複雑ですが、一般的に、どちらかの極端に強い傾向のない人がバーチャルリアリティ酔いに最もかかりやすいようです。^[8]
• 乗り物酔いに対する感受性：現実世界で乗り物酔いに敏感な人は、仮想現実でも乗り物酔いに敏感です。^[17]

• 前庭眼反射
• 網戸効果