虚拟现实正在造成真正的伤害–这是减少VR中物理风险的方法

运动捕捉和肌电图传感器可在执行常见的VR手势时测量研究参与者的运动和肌肉活动。

腕管，僵硬的肩膀，眼睛疲劳­­的头痛-这些都是长时间使用计算机的众所周知的副作用。但是，当您离开台式机进入虚拟现实时会发生什么呢？

俄勒冈州立大学的最新研究评估了一些常见的虚拟现实运动如何导致肌肉劳损和不适。为了确保未来用户的安全，这项快速增长的技术不仅用于游戏，而且越来越多地用于教育和行业培训。

OSU公共卫生与人类科学学院的研究员Jay Kim说：“虚拟和增强现实交互没有标准和指南。”“我们想评估目标距离，位置和大小的影响，以便我们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北伊利诺伊大学的《应用人体工程学》上，合著者是Sai Akhil Penumudi，Veera Aneesh Kuppam和Jaejin Hwang。

虚拟现实用户戴上头戴式耳机并进行全身三维运动，这与传统的计算机用户不同，在传统计算机用户中，桌子或椅子的手臂为手和手臂提供了一定程度的支撑。

通过将传感器放置在参与者的关节和肌肉上，研究人员使用运动捕捉来记录他们的运动，并使用肌电图来测量他们的肌肉在执行常见的VR手势时的电活动。戴着Oculus Rift VR头戴设备的参与者被要求指向圆圈周围的特定点，或者用手指在特定区域进行着色。

研究人员在视线置于视线水平，视线以上15度，视线以下15度和视线以下30度的情况下重复了测试。

金说，无论角度如何，伸直手臂都会在短短三分钟内引起肩膀不适。长时间使用（如​​VR经常需要的那样），可能会导致严重的健康问题，例如大猩猩臂综合症和肩袖损伤。

此外，沉重的VR耳机可能会增加颈椎负担，并有更大的颈部拉伤风险。

金说，在计算机用户中，尴尬的姿势或反复运动与肌肉骨骼疾病之间的关系是众所周知的。“我们想看一下虚拟现实与传统的计算机人机交互的比较。”

该研究的目的是建立最佳对象放置和角度的基线，因此，VR开发人员可以设计能够最大程度减少用户不适感的游戏和程序。

研究人员专注于颈部和肩膀的运动。他们发现，当参与者不得不将头向下倾斜15和30度时，在着色任务中的表现最差。在高于眼睛水平15度的目标位置观察到最极端的姿势和最高的肌肉活动，因为参与者被迫不断保持其伸展的脖子和抬高的手臂位置。在高于眼睛水平15度的指向任务中，不适感最大。

金说：“基于这项研究，我们建议与人体进行更频繁互动的物体应该更靠近人体。”“并且对象应位于眼睛水平位置，而不是上下位置。”

鉴于VR的需求不断增长，这些发现可能会产生巨大的影响：技术分析师预测，到2023年，全球约有1.68亿人将安装某种形式的VR。用户主要是游戏玩家，但VR的实际应用扩展到医疗保健，军事，教育和培训。例如，在煤矿开采中，受训人员使用VR来练习可能对现场学习有害的新技能。

金的主要目标是避免过去的错误。他说，当个人计算在80年代和90年代首次出现时，人们常常没有想到过度使用的风险，直到为时已晚。

他说，借助VR，“我们希望现在开始学习，而不是以后学习。”

参考：Sai Akhil Penumudi，Veera Aneesh Kuppam，Jeong Ho Kim和Jaejin Hwang的“目标位置对虚拟现实交互过程中的骨骼骨骼负荷，任务表现和主观不适的影响”，应用人机工程学。DOI：
10.1016 / j.apergo.2019.103010