科普：玩VR头晕，这是谁的问题？

  

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有研究表明，在VR中待了超过20分钟后，80%的人都会有虚拟现实晕动症症状，比如疲劳、眼花、恶心等。。这也就是为什么，目前很少有VR应用会将使用时长设置在20分钟以上，因此说虚拟现实晕动症是VR产业发展最大的拦路虎也不为过。想知道虚拟现实晕动症产生的原因，首先要理解一个人体构造——前庭系统，以及人体平衡机制。

前庭系统位于人体的内耳，它和听觉系统的一部分耳蜗一起构成了内耳迷路。其肩负的责任是，感受头部运动，并将其转换成神经系统可以利用的信息。如果人体的前庭系统受到了不良刺激，很容易引发晕动症。我们在乘坐汽车、轮船和飞机时，总会感觉到颠婆、摇摆或旋转等各种形式的加速度运动。

而前庭系统对加速度运动非常敏感，它将运动信息传递给神经系统，让大脑认为人体是处于运动中的。此时，如果视觉感官没有感受到运动，前庭系统和视觉感官的冲突就导致了晕动症(MotionSickness)。比如，如果我们在开得不平稳的车上看书、看手机，视觉感官感受到的是静止物体，就很容易晕车。晕船、晕机都是同样道理。

以上说的都是现实生活中的晕动症，直到1992年，伴随着VR的一次商业化浪潮(最终失败了)，才出现了一个新词“Cybersickness”专指虚拟现实晕动症。

虚拟现实晕动症同样是因为前庭系统和视觉感官的冲突。不同的是，晕动症是人体实际运动了，而视觉感官没有感受到。虚拟现实晕动症则是人体实际没有运动，而视觉感官感受了运动。值得一提的是，不管是晕动症，还是虚拟现实晕动症，都和个体有很大关系，产生的症状也因人而异。因此，同一个VR应用，有的用户没有任何不适，有的用户会觉得晕。

在一个VR系统中，导致前庭系统和视觉感官冲突的原因有很多，硬件方面的因素大致可以分为2类——系统设计以及性能。

目前很多VR系统仅仅设计为一个带头部追踪功能的显示器，完全没有手部、脚部的交互，这使得人的身体与虚拟内容不能同步运动，很容易导致前庭系统感知与视觉感知不一致，进而引发虚拟现实晕动症。

为了尽可能地让人的身体和虚拟内容同步运动，三大PC头显都设计了手部控制器来匹配手部运动。OculusRift有OculusTouch,PSVR有PSMove，HTCVive也有Vive控制器。HTCVive更是具备room-scale级别的动作捕捉系统，允许用户最大在15x15英尺的空间内自由走动，真实身体和虚拟运动完全同步。

头显厂商之外，还有不少第三方交互设备厂商在提供运动同步方案。比如，手部有LeapMotion的Orion，NimbleVR,Usens，微动、Ximmerse等；脚部有KATWALK,VirtuixOmni,CyberithVirtualizer等，提供全身解决方案的有诺亦腾ProjectAlice，Kinect，奥比中光等。

除了系统设计本身的原因，硬件性能不足也是导致虚拟现实晕动症的一个重要原因，最明显的表现是延迟。延迟又与显示延迟、运算性能限制、交互系统延迟、跟踪交互精度密切相关。

把延迟控制在20ms以下，VR头显才算到了及格线。虚拟现实资深从业者台伯河分析道：

VR内容导致虚拟现实晕动症的原因有很多，常见的有视角、加速度、场景复杂程度和比例等。VR能大大增强第一人称视角的沉浸感，但也最容易引发晕动症。减轻这种不舒适的有效方法是舍弃第一人称视角，比如OculusRift随机附送的游戏《Lucky’sTale》使用的就是第三人称视角。

不过，第三人称视角没第一人称视角那种代入感，有用户会质疑：“这种内容有必要做成VR吗？”对于视角选择这个问题，业界现在也仍处于讨论阶段。

前文说到，前庭系统对加速度非常敏感，VR内容开发中更应该慎用加速度运动。但这并不代表VR内容中不能采用加速度运动，有经验的团队会耗费大量精力在测试上，以确定什么范围的加速度在VR中不会引起虚拟现实晕动症。

场景设计方面，有实验证明，虚拟现实晕动症随着场景复杂度的提升而增强。这可能是由于更多的细节导致了更频繁的眼动，或是更重的大脑负担。同时，虚拟场景一旦与真实场景比例有偏差，就会引发晕动症，这种偏差越大，越容易诱发。

VR内容中引发虚拟现实晕动症的原因还有很多，即使有相应的研究，内容开发者还是得自己一点一点去摸索细节。因为当前VR内容开发技术的发展远谈不上成熟，更没有一本万能的《防虚拟现实晕动症开发指南》。

开发出GoogleCardboard上体验最棒游戏《LamperVR：FireflyRescue》的ArchiactInteractive团队CTODerek表示，为了规避可能导致虚拟现实晕动症的“陷阱”，他们进行过无数次测试，总结出40-60多条防眩晕设计原则，每迭代一个版本，会有专门的人员去一条条地核对。比如，运动中的物体会对人体造成什么影响，怎样的UI在VR中不会产生眩晕，在迅速移动中要用什么样的贴图，甚至是怎样的字体才是合适的、字体多大、放多远等等。