“元宇宙”是最近大热的词，谁出门嘴里没两句“元宇宙”感觉都不好意思说自己是时尚弄潮儿。但是元宇宙到底是什么？我们能用它来干什么？这些大家都真的知道吗？今天，胖科带大家一起来探秘吧！

元宇宙一词始于1992年国外科幻作品《雪崩》里提到的“Metaverse（元宇宙）”和“Avatar（化身）”这两个概念。人们在“Metaverse”里可以拥有自己的虚拟替身，这个虚拟的世界就叫作“元宇宙”。这样说，是不是显得很高深专业的样子，胖科给大家举个例子吧，《头号玩家》的电影大家应该都不会陌生，而它所展示的虚拟世界的生态和样貌可以看成是一个简易版的元宇宙。

《头号玩家》电影截图

清华大学新媒体研究中心执行主任沈阳解释到：“元宇宙本身不是一种技术，而是一个理念和概念，它需要整合不同的新技术，如5G、6G、人工智能、大数据等，强调虚实相融。”

简单来说就是，元宇宙可以通过VR、AR等技术构建虚拟世界，在这个世界里面，我们可以有很多的分身，体验不一样的多味人生，除此之外，还可以赚钱，并且赚到的钱可以与我们现实生活中的货币流通。现在大家是不是对“元宇宙”有一定的了解了呢？

如果说分身与现实货币流通这两点一时半会有点难以接受，那我们就先从构建虚拟世界的VR、AR入手，探一探元宇宙的神奇之处~

现实生活中，VR、AR技术的应用已经非常广泛了，从游戏到电影，从零售业到导航系统，虚拟现实技术已经深入我们生活的方方面面，但也正是由于人们广泛的应用，随之也发现了一个非常值得讨论的问题——眩晕感。

眩晕感从而何来？影响因素又有哪些？咱们先从最基础的3D眩晕出发，层层深入，抽丝剥茧分析关于“眩晕”的那些事儿~

3D是3-dimension的缩写，就是三维，照片是平面图形也就是2D图像，3D就如同人眼所看到的三维立体图像，首先我们需要了解人是如何“看”到3D物体的。

人眼看到的世界是3D的，这是因为我们的眼睛能真切地感受到每一个物体的距离、几何形状、大小等，这是一个很复杂的呈现过程。

首先是眼睛的对焦。人眼对焦和相机的光学变焦原理是一样的，只是人眼对焦更加精准迅速，当人眼观察一个物体时，根据眼睛的对焦距离就可以判断出物体与眼睛的距离。

其次，观测角度的不同而看到不同的影像。两只眼睛同时观看物体，左眼和右眼从两个角度看到的影像是不同的，然后大脑通过复杂的运算就可以得出物体的形状。

最后，人眼看到的物体会根据实际物体的大小、远近不同导致看到的相对大小不同，还会存在物体的几何形变。不同位置和我们眼睛的距离不同导致物体产生几何形变，这也是图像呈现立体感的基本原理之一。

还有一些其它的成像因素，例如光影产生的层次感、被观测物体的运动和大脑的想象等都能够影响到我们判断物体的距离、形状和大小。这些因素共同作用，最后呈现了人眼所看到的3D效果。

日常生活种中常见的3D电影就是利用两个镜头，如人的左右眼那样拍摄景物的双视点图像，再通过两台放映机，把两个视点的图像同步放映，使这略有差别的两幅图像显示在银幕上。这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是重叠的，有些模糊不清，要看到立体影像，就要采取措施，使左眼只看到左图像，右眼只看到右图像。

人们利用从放映机射出的光通过偏振片后成为偏振光，左右两架放映机前偏振片的偏振方向互相垂直，使产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直，观众使用对应上述偏振光的偏振眼镜观看，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会看到清晰的立体景像了。

3D电影为什么会让我们发晕呢？3D电影的立体并不是人眼自然产生的，它需要人的眼睛不断调节、眼球反复聚焦去适应，所以观看的时间稍长我们的眼睛就会比较疲劳，甚至有的人会产生眩晕感。

除此之外，3D电影由于画面逼真，且视角切换频繁，使得人眼需要不断调节并向大脑传达跟随电影镜头不断移动的这一信息，这也与现实中人的身体运动相反。人体是静止的状态，大脑并没有收到肌肉运动信号，于是大脑就会产生“知觉错误”，造成神经中枢的混乱，再加上耳前庭器的平衡感被打乱，人就会出现眩晕、恶心等状况，类似于人晕车一样。

所以我们在观看3D电影时，建议坐直身子正视屏幕，每观看30分钟后摘掉眼镜，稍微休息一下。

红蓝3D眼镜是通过不同颜色的眼镜过滤不同的颜色而看到不同的影像，观影效果会因过滤不完全而打折，出现左右眼是一个偏红，一个偏蓝，现在也有红绿（蓝）镜片的新技术改良，属于分光制式，效果要好许多，在普通数字放映机上加装滤光轮和同步控制器，但是会提高眼镜的成本，现在运用的也比较少了。

3D电影在20世纪50年代首次出现，4D电影是在3D立体影院基础上，设计烟雾、雨、光电、气泡、气味、布景等表演效果，使观众在观影时能获得视觉、听觉、触觉、嗅觉等全方位的感受。而且放映现场增设模拟不同的自然现象，如闪电、雪花等，还有专业动感座椅，能够进行升降、俯仰、摆动等运动方式，给观众带来更加真实的观影感受。

5D与4D电影本质上的差别并不大，主要体现在一些设备上的进步，如座椅，以前的气动被称为4D，5D基本上是液压设备，另外，5D在4D的基础上还增添了一些独具特色的景观装饰，让环境更加逼真。

说完了3D、4D、5D，也就到了现在应用比较广泛的VR、AR上。VR眩晕主要由两部分造成，一部分是模拟晕动症，一部分是视觉运动症。其中，模拟晕动症和上文提到的3D眩晕相似；而视觉晕动症是由视觉系统的不良反应引发的，设备本身的影响因素更大一些，比如说刷新率、清晰度、场景比例等。

同时，眩晕感也是因人而异的，就像有的人晕车晕船，而有的人不晕一样，不同人对运动的感觉都是不一样，但我们可以通过技术的不断升级和完善来克服视觉晕动症。如果真的有一天，我们有机会走进“元宇宙”的世界，相信通过技术的不断发展，带给我们的体验感也会更加人性化！

创作团队：中国科学技术馆新媒体团队

审核专家：王希 西安电子科技大学电子信息工程学院

扫描胖科二维码，加入中国科技馆交流群，活动通知、优质科普文章，第一时间get！还有更多粉丝福利等你哦~