● 摘要
立体视觉认知，又叫深度知觉认知，是一种高级的双眼视觉功能，是视觉器官对周围物体远近、左右、高低三维空间位置的分辩感知能力。这种能力对人类生活而言，具有相当重要的意义。随着三维可视化技术的发展，三维可视化产品与我们的生活关系越来越密切，但观看三维立体可视化产品出现的视觉疲劳，以及出现视觉疲劳后所产生的进一步影响，都是三维立体可视化技术所面临的问题之一。现有的研究表明，视觉疲劳会对立体视觉认知造成影响，同时又和视觉舒适度存在着一定的关系。基于此，我们认为，搞清楚视觉疲劳对立体视觉认知以及视觉舒适度的影响及程度，将有可能找到立体视觉认知以及视觉舒适度受到视觉疲劳影响最严重的双眼视差范围，这将会对目前的三维立体可视化产品的制作起到一定的指导意义。目前的学者通过事件相关电位(ERP)分析的方法，发现了与立体视觉认知相关的特征波N280、N200等等。这些波形在走向上都是相似的，均为第二个负波N2，因此我们推测，N2波可能就是与立体视觉认知相关的特征波。同时，由于双眼视差是立体视觉认知形成的必要条件，所以我们认为，不同的双眼视差也会使N2波发生变化，而不同双眼视差刺激所形成的立体视觉认知的难易程度是不同的。因此，如果能够确定N2波是立体视觉认知的相关特征波并且确定可以用N2波来近似的反映立体视觉认知，那么我们将有可能通过脑电信号分析的研究方法对上一段描述的问题进行研究和解释，最终对三维立体可视化产品的制作提供一定的理论基础。基于上面的分析，本研究采用ERP分析的方法，利用随机点立体图为刺激源，对8名受试者进行了ERP信号的诱发，旨在进行三方面的研究，第一是确定N2波是否是与立体视觉认知相关的特征波，同时研究双眼视差对该波形的影响，以确定N2波是否能够反映立体视觉认知；第二是探讨视觉疲劳对立体视觉认知造成的影响以及其程度；第三是通过主观打分的方法，研究视觉疲劳对视觉舒适度的影响及其程度。最终通过研究，为目前的三维立体可视化产品的视差范围设定提供一定的理论依据。通过对实验数据的分析讨论，我们最终得出以下结论：1.在立体视觉刺激后的180前后时间段内，立体视觉认知诱发了枕叶区域的特征波N2，该特征波的幅值和潜伏期均会受到立体视觉认知的显著影响，因此，认定N2波是与立体视觉认知相关的脑电特征波。同时，我们还发现了N2波幅值和双眼视差的具体关系，表现为，随着双眼视差的增加，N2波的幅值会呈现先上升后下降的趋势，其中幅值的最大值出现在25~40弧分的双眼视差范围之内。在容易形成立体视觉认知的双眼视差范围内，N2波的幅值要高于不容易形成立体视觉认知的双眼视差范围，因此可以确定N2波的幅值与立体视觉认知的难易在一定程度上是正相关的，所以可以用N2波的幅值来近似反映立体视觉认知。2.视觉疲劳会对立体视觉认知的造成影响，且三维立体视觉过程产生的视觉疲劳对立体视觉认知的影响要大于二维视觉过程，并且在70弧分以上的双眼视差范围，这种影响的效果会更加显著。3.找到了能够形成明显、舒适的立体视觉认知的双眼视差范围的临界点，约为70弧分左右。同时，我们还发现视觉疲劳会使视觉舒适度下降，双眼视差范围在40~70弧分内的情况下，受试者的主观视觉舒适度最容易受到视觉疲劳的影响而下降。