虚拟现实中眼动交互频率对视觉疲劳影响的研究

作者：严家豪; 吕健^*; 侯宇康; 莫心祝

来源：图学学报, 2023, 1-11.

• 虚拟现实
• 视觉疲劳
• 眼动交互
• 瞳孔直径
• 眨眼频率

为探究虚拟现实(virtual reality ，VR)中眼动交互频率的高低是否会对用户引起视觉疲劳，我们选取了25名被试者，在虚拟现实房间进行了视觉疲劳实验，在0.2～1.6Hz范围内设置8个交互频率，每位被试者分别在每个频率下进行了20分钟的实验。使用头戴式显示器(HMD)内置的眼动仪采集瞳孔直径数据和眨眼数据， 将采集的数据进行线性插值处理和降噪处理。首先，使用五级疲劳量表记录被试者的主观评价，利用瞳孔直径的相对变化率反映疲劳程度。然后，使用Spearman相关性分析来探究视觉舒适度评分和眨眼频率之间的联系，再进行Kruskal-Wallis检验分析眨眼频率与交互频率的关系。最后，以虚拟现实中FAST馈源拆装机器人数字孪生系统为例验证所提方法的可行性。实验结果表明，0.6Hz的瞳孔直径变化率最小，在-1.86%～2.26%之间浮动，是相对舒适的交互频率；视觉疲劳等级最高时的眨眼频率为52次/分；在频率范围为0.2～0.6Hz之间时，随着交互频率的减少，被试者的视觉疲劳程度在增加，在0.8～1.6Hz之间时，被试者的视觉疲劳程度随着交互频率的增加而增加，0.6Hz的眨眼频率最低；合适的眼动交互频率能够降低视觉疲劳的程度。

• 单位
  贵州大学