Nausea (Motion Sickness) in VR

Scrivo una articolo sul problema nausea nel VR (Virtual Reality), basandomi sulla mia esperienza.

E’ un problema molto importante per questa tecnologia. Quelli che pensano che sia il limite di QUESTA generazione di tecnologia VR sbagliano, il problema è più complesso e non è generalmente legato all’hardware in uso.

La nausea nel VR viene quando i sensori naturali del corpo umano trasmettono delle informazioni contraddittorie. Il vostro cervello pensa siate malati, e attiva una strategia di sicurezza: la nausea per vomitare.

Inoltre, più tempo si usa un sistema VR, più la nostra mente & corpo si abitua. Personalmente, uso prototipi VR da 3-4 anni, e non c’è più quasi nulla che mi provoca nausea.

Credo ci sia qualcosa anche legato all’età. Faccio provare i miei sistemi VR a parecchi amici (che mi chiedono spiegazioni, altro motivo di questo articolo). Non ho mai riscontrato alcun problema di nausea in ragazzi/e sotto i 16 anni, che riescono a giocarci anche per ore. Probabilmente un’adattamento più rapido del loro sistema vestibolare.

Parliamo di sistemi così evoluti (finalmente) che cercano di ingannare il cervello umano per fargli credere di essere davvero in un ambiente non reale. Il paragone delle tecnologie VR vs occhialini 3D mi fà rabbrividire ogni volta che lo sento.

Riassumo qui sotto le soluzioni software e hardware attualmente in uso che conosco. I link ai titoli di videogiochi sono i trailer su YouTube.

Soluzioni Software

• Evitare completamente un movimento che non avviene nella realtà.

  Nella maggior parte dei casi richiede una configurazione dello spazio dedicato al sistema VR chiamato Room space.
  L’azione nel gioco può avvenire interamente nell’area fisica dedicata al VR. Fantastic Contraption è stato praticamente il primo titolo di questo genere.
  Ma non è strettamente necessario, in The Climb si può esplorare interi ambienti senza alcun movimento artificiale.

• Collocare il giocatore in un ambiente virtuale fisso

  Se il giocatore è all’interno di un veicolo (una macchina, un’astronave, un mech) la nausea da movimento è ridotta. Anche perchè generalmente la vista periferica è statica (vedi Tunneling più avanti).

• Anticipare la traiettoria di movimento

  Il movimento del giocatore nell’ambiente è prestabilito. Tipo una corsa su vagoni delle giostre.
  Metodo scelto da Until Dawn Rush Of Blood, Archangel e molti altri.
  Il sapere a priori quale sarà il movimento che sta per avvenire, riduce notevolmente la reazione negativa del sistema vestibolare. Se la velocità di corsa è alta, è consigliato mostrare graficamente il percorso per permettere al cervello di anticipare il movimento.

• Teleporting
  
  Teleporting con orientamento

  Non è molto amato dai giocatori, perchè (oltre a essere innaturale ovviamente) nella maggior parte dei casi dopo il teleporting ci vuol del tempo perchè il giocatore si renda conto della nuova posizione (tipicamente l’orientamento).
  In Robo Recall han cercato di risolvere chiedendo al giocatore di impostare il futuro orientamento a priori.
  Deve inoltre essere introdotto con una dissolvenza (fade in/out), che anche questo spezza l’esperienza.
  Infine è ovviamente scorretto se usato per schivare nemici.

• Tunnelling
  
  Tunneling: Comfort Mode in Google Earth VR

  Si tratta di nascondere la vista periferica durante il movimento, anche come segnale di movimento in corso.

  E’ il metodo scelto da Google Earth VR, chiamato “Comfort Mode” (disattivabile).

• Ridurre o rimuovere al minimo le accelerazioni
  Le accelerazioni provocano nausea. Nel VR è meglio passare a una velocità di movimento secca al volo.
• Ridurre al minimo la necessità di rotazione manuale (tipico Mouse Yaw, o la rotazione negli FPS muovendo orizzontalmente il thumbstick destro).Alcune esperienze VR sono chiamate forward-only, ad esempio Farpoint, se concepiti in modo da non richiedere MAI una rotazione manuale del giocatore, e quindi compatibili anche con ambienti VR da 180° e non 360°.

  Se la rotazione manuale è indispensabile, deve avvenire a step (45° o 90° tipicamente), e non in maniera fluida come avviene in qualsiasi gioco 2D.

Best practice

Se un gioco è nato per il 2D, o se deve supportare sia 2D che VR, ci sono diversi accorgimenti che van sistemati o radicalmente disattivati. Ne cito solo qualcuno come esempio.

• Spesso elementi grafici nel 2D non sono reali oggetti nella scena, ma ‘overlay’ o come risultato di post-processing 2D. Un tipico esempio è la luce volumetrica da finestre. Questi elementi van corretti o rimossi nella versione VR.
• Ci sono dei movimenti del giocatore che nel 2D sono tipici, ma nel VR vanno rimossi, ad esempio il bobbling (il fatto che nei giochi 2D mentre si cammina, la testa ondeggia per aumentare l’effetto), o l’ondeggiare nel salire una scala, etc.
• Effetti di blur, soprattutto se di simulazione della messa a fuoco su un momento importante di una scena.

Se l’adattamento al VR è fatto male (anche semplicemente ombre sbagliate etc), il cervello reagisce male e fa scattare la nausea.

E’ sbagliato pensare che qualsiasi gioco in soggettiva possa essere adattato al VR con poco sforzo.

Soluzioni Hardware

La mia postazione Project Cars.
Una postura corrispondente
all’esperienza VR
aiuta ad evitar
la nausea

• PC: Assicurarsi che il software giri constantemente al massimo degli FPS (90 nel caso di Oculus Rift e HTC Vive).

  Se il framerate scende, uno ‘scatto’ nel semplice movimento della testa provoca nausea.
  Questo è in assoluto l’accorgimento più importante che TUTTI devono verificare/sistemare prima di usare un sistema VR.

• Headset: in teoria prossime generazioni di caschetti dovrebbero ulteriormente limitare la nausea, introducendo ad esempio FOV più ampi.
  Ma questo sarà comunque relativo, il grosso dei problemi NON è legato all’headset e non può essere risolto dalle generazioni future di hardware VR.
• Controller corrispondenti alla realtà virtuale: Una postazione di guida, una vera chitarra in Rock Band VR, impugnare un fucile con Farpoint.
• Esistono strumenti che usano un processo chiamato neuromodulation, impulsi elettrici che tentano di regolare il ritmo gastrico.
  Ad esempio Reliefband. Non ho idea se funzionano, mai provati.
  Ovviamente, soluzione correlata, farmaci per prevenire la nausea. Personalmente non prenderò mai un farmaco per giocare a un videogioco.
• Treadmill Simulator: Hardware per simulare il movimento. Il più famoso credo sia il Virtuix Omni.
  Si indossano scarpe scivolose, che riportano il piede in posizione centrale per procedere con il passo successivo.
  https://www.youtube.com/watch?v=WDmwu5KQT7k

  Personalmente, mai provato nessuno. Che io sappia, non ci sono neanche titoli AAA che li supportano nativamente.
  Generalmente non fan nient’altro che simulare il tasto W della tastiera per il movimento del giocatore.

Per ora non mi viene in mente nient’altro. Aggiornerò l’articolo se mi salta in mente qualcos’altro, o scrivetemi nei commenti. Ciao!