“元宇宙”是最近大熱的詞，誰出門嘴裡沒兩句“元宇宙”感覺都不好意思說自己是時尚弄潮兒。但是元宇宙到底是什麼？我們能用它來幹什麼？這些大家都真的知道嗎？今天，胖科帶大家一起來探秘吧！
元宇宙一詞始於1992年國外科幻作品《雪崩》裡提到的“Metaverse（元宇宙）”和“Avatar（化身）”這兩個概念。人們在“Metaverse”裡可以擁有自己的虛擬替身，這個虛擬的世界就叫作“元宇宙”。這樣說，是不是顯得很高深專業的樣子，胖科給大家舉個例子吧，《頭號玩家》的電影大家應該都不會陌生，而它所展示的虛擬世界的生態和樣貌可以看成是一個簡易版的元宇宙。
《頭號玩家》電影截圖
清華大學新媒體研究中心執行主任瀋陽解釋到：“元宇宙本身不是一種技術，而是一個理念和概念，它需要整合不同的新技術，如5G、6G、人工智慧、大資料等，強調虛實相融。”
簡單來說就是，元宇宙可以透過VR、AR等技術構建虛擬世界，在這個世界裡面，我們可以有很多的分身，體驗不一樣的多味人生，除此之外，還可以賺錢，並且賺到的錢可以與我們現實生活中的貨幣流通。現在大家是不是對“元宇宙”有一定的瞭解了呢？
如果說分身與現實貨幣流通這兩點一時半會有點難以接受，那我們就先從構建虛擬世界的VR、AR入手，探一探元宇宙的神奇之處~
現實生活中，VR、AR技術的應用已經非常廣泛了，從遊戲到電影，從零售業到導航系統，虛擬現實技術已經深入我們生活的方方面面，但也正是由於人們廣泛的應用，隨之也發現了一個非常值得討論的問題——眩暈感。
眩暈感從而何來？影響因素又有哪些？咱們先從最基礎的3D眩暈出發，層層深入，抽絲剝繭分析關於“眩暈”的那些事兒~
3D是3-dimension的縮寫，就是三維，照片是平面圖形也就是2D影象，3D就如同人眼所看到的三維立體影象，首先我們需要了解人是如何“看”到3D物體的。
人眼看到的世界是3D的，這是因為我們的眼睛能真切地感受到每一個物體的距離、幾何形狀、大小等，這是一個很複雜的呈現過程。
首先是眼睛的對焦。人眼對焦和相機的光學變焦原理是一樣的，只是人眼對焦更加精準迅速，當人眼觀察一個物體時，根據眼睛的對焦距離就可以判斷出物體與眼睛的距離。
其次，觀測角度的不同而看到不同的影像。兩隻眼睛同時觀看物體，左眼和右眼從兩個角度看到的影像是不同的，然後大腦透過複雜的運算就可以得出物體的形狀。
最後，人眼看到的物體會根據實際物體的大小、遠近不同導致看到的相對大小不同，還會存在物體的幾何形變。不同位置和我們眼睛的距離不同導致物體產生幾何形變，這也是影象呈現立體感的基本原理之一。
還有一些其它的成像因素，例如光影產生的層次感、被觀測物體的運動和大腦的想象等都能夠影響到我們判斷物體的距離、形狀和大小。這些因素共同作用，最後呈現了人眼所看到的3D效果。
日常生活種中常見的3D電影就是利用兩個鏡頭，如人的左右眼那樣拍攝景物的雙視點影象，再透過兩臺放映機，把兩個視點的影象同步放映，使這略有差別的兩幅影象顯示在銀幕上。這時如果用眼睛直接觀看，看到的畫面是重疊的，有些模糊不清，要看到立體影像，就要採取措施，使左眼只看到左影象，右眼只看到右影象。
人們利用從放映機射出的光透過偏振片後成為偏振光，左右兩架放映機前偏振片的偏振方向互相垂直，使產生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直，觀眾使用對應上述偏振光的偏振眼鏡觀看，即左眼只能看到左機映出的畫面，右眼只能看到右機映出的畫面，這樣就會看到清晰的立體景像了。
3D電影為什麼會讓我們發暈呢？3D電影的立體並不是人眼自然產生的，它需要人的眼睛不斷調節、眼球反覆聚焦去適應，所以觀看的時間稍長我們的眼睛就會比較疲勞，甚至有的人會產生眩暈感。
除此之外，3D電影由於畫面逼真，且視角切換頻繁，使得人眼需要不斷調節並向大腦傳達跟隨電影鏡頭不斷移動的這一資訊，這也與現實中人的身體運動相反。人體是靜止的狀態，大腦並沒有收到肌肉運動訊號，於是大腦就會產生“知覺錯誤”，造成神經中樞的混亂，再加上耳前庭器的平衡感被打亂，人就會出現眩暈、噁心等狀況，類似於人暈車一樣。
所以我們在觀看3D電影時，建議坐直身子正視螢幕，每觀看30分鐘後摘掉眼鏡，稍微休息一下。
紅藍3D眼鏡是透過不同顏色的眼鏡過濾不同的顏色而看到不同的影像，觀影效果會因過濾不完全而打折，出現左右眼是一個偏紅，一個偏藍，現在也有紅綠（藍）鏡片的新技術改良，屬於分光制式，效果要好許多，在普通數字放映機上加裝濾光輪和同步控制器，但是會提高眼鏡的成本，現在運用的也比較少了。
3D電影在20世紀50年代首次出現，4D電影是在3D立體影院基礎上，設計煙霧、雨、光電、氣泡、氣味、佈景等表演效果，使觀眾在觀影時能獲得視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等全方位的感受。而且放映現場增設模擬不同的自然現象，如閃電、雪花等，還有專業動感座椅，能夠進行升降、俯仰、擺動等運動方式，給觀眾帶來更加真實的觀影感受。
5D與4D電影本質上的差別並不大，主要體現在一些裝置上的進步，如座椅，以前的氣動被稱為4D，5D基本上是液壓裝置，另外，5D在4D的基礎上還增添了一些獨具特色的景觀裝飾，讓環境更加逼真。
說完了3D、4D、5D，也就到了現在應用比較廣泛的VR、AR上。VR眩暈主要由兩部分造成，一部分是模擬暈動症，一部分是視覺運動症。其中，模擬暈動症和上文提到的3D眩暈相似；而視覺暈動症是由視覺系統的不良反應引發的，裝置本身的影響因素更大一些，比如說重新整理率、清晰度、場景比例等。
同時，眩暈感也是因人而異的，就像有的人暈車暈船，而有的人不暈一樣，不同人對運動的感覺都是不一樣，但我們可以透過技術的不斷升級和完善來克服視覺暈動症。如果真的有一天，我們有機會走進“元宇宙”的世界，相信透過技術的不斷髮展，帶給我們的體驗感也會更加人性化！
創作團隊：中國科學技術館新媒體團隊
稽核專家：王希 西安電子科技大學電子資訊工程學院
