VR技术用于研究人类视觉在太空环境的表现

漫步月球的宇航员已经有足够的危险情况需要面对。过低的重力,极端的温度,辐射,整个区域都是尘土满溢。如果这还不够,我们用来感知深度和距离的视觉感知线索并不按照地球的规则运作,所以人类的眼球可以变成“大骗子”。

 

在阿波罗任务期间,宇航员经常低估陨石坑的大小,山顶坡度,以及与某些位置的距离。这是一种有据可查的现象:物体看起来更实际情况更靠近自己。这为任务控制造成了麻烦。宇航员有时会错误判断距离,并在行动过程中耗尽氧气供应。

这种现象成为了研究人员的探索主题,他们正尝试解释人类视觉系统在太空中的运作方式会如此不同,为何会出现如此多的视觉错误,以及我们应如何帮助下一代太空旅行者做好准备。

 

美国天主教大学的博士生凯瑟琳•拉希尔(Katherine Rahill)专门研究心理物理学,亦即人类感官认知和人类对光线,声音,触感,甚至重力等物理刺激的反应。拉希尔表示,在月球上发生的视觉扭曲可以用缺乏大气层来解释。对于月球,光线在月球地形上的散射与地球有所不同。

 

她指出:“我在研究中提出的论点是,月球上的大气层光散射导致某些纹理和人类感知所固有的其他生态特征丢失。”

 

为了测试理论,拉希尔正在利用虚拟现实来模拟物体在月球表面上的出现方式,并测量人们感知坡度和距离等对象的方式。

 

她表示:“VR十分适合,因为过去五年间渲染性能和视觉保真度出现了大幅度的提升。”

 

使用Unity这样的游戏引擎来构建模拟,像她这样的开发者需要理解并实现代表光散射方式的物理方程。

 

拉希尔解释说:“在游戏环境中,如果你身处在一个包含大气层的星球上,实际上的情况是,某个人或某支团队破解了一个非常长的大气方程来重建光线在这个假想行星上的散射方式。我正在研究如何控制光的物理特性,观察复杂的粒子光散射,以及复制月球上发生的视觉效果。”

 

在一个实验中,拉希尔要求学生被试体验三个不同的模拟世界:地球环境,月球环境,以及一个采用假想大气层的月球表面。

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