为什么VR游戏玩完后会头晕、恶心？

『来自知乎用户胡痴儿，原文链接：https://www.zhihu.com/question/36244458』

今天在ShoppingMall体验了一下VR游戏，过山车和射击游戏。玩完后直接就头晕恶心反胃，去到厕所就吐了。为什么反应会这么夸张？这和看3D电影不一样吗？

下图是我玩过的最晕的VR游戏：我被绑在滑板上加速地向下滑去。

你视觉系统感到的画面是这样的

而前庭系统感到你正静止地坐在椅子上
前庭和视觉的不匹配让我狂晕。

下面进入正题。

讲个故事，
在几十万年前的一个早晨。
你很饿，你在寻找食物。你找到一些红果子。
你从来没见过这样的果子。
看上去很诱人~
于是你开始吃它……
『(#‵′)靠，味道不对！』
你感到耳朵里有嗡嗡的耳鸣。
你的视觉开始变得模糊。
你这时移动身体，发现眩晕。
你感到你脚下track的位置和视觉你看到的错位了。

这时，你有两个选择：
一是『感觉好恶心啊，把它呕出来』为什么头晕等不舒服的情况，想吐，而呕吐完就舒服了？
二是继续吃。
扔掉它的活了下来，而继续吃的，如下图——挂了。?根据进化心理学的观点：
这些活下来的人对『前庭（vestibular）和视觉系统（ocular）的不一致』非常敏感。前庭对应着设备里的IMU（感知加速度、方向变化，保证我们身体平衡不摔倒），而视觉系统对应设备上的摄像头。不过，目前还无法模拟人脑感知到加速、减速等运动。因为这涉及到高级的神经科学…… 人类在各种高难度的运动中靠前庭和视觉的统一而保持平衡，人类制造的机器人模仿着上帝创造的人类，而机器人靠着IMU和摄像头上的计算机视觉保持平衡。详细请戳：人体是如何感知加速度的？
而人类的IMU如下图——对，正是『耳蜗』

在VR出现之前的交通工具革命中，也出现相同的问题：
晕车是怎么一回事？
晕车的生理学机理是什么?
为什么本来晕车的人自己开车时却不晕车了？晕车是如何产生的？
晕车药的作用原理是什么？

讲三个交通工具的故事：
在人类的历史中，晕动症一直是保持着进化论优势的。直到几千年前，人们开始使用轮船。轮船越小，受到水势影响越大，颠簸不已。你看着海平面，一会儿倾向这边，一会儿倾向那边，一会儿高，一会儿低。所以要求我们保持一个稳定的地平线。

一个VR让人不晕，就要做到『用户感受不到速度』。
你玩VR过山车感到晕，是因为你站着，前庭系统感觉『你站着不动』，而视觉系统所看到的是『过山车一会儿加速一会儿减速』，遂狂晕不止。

飞机的体验比其他交通工具都要好，因为它是匀速直线运动，感受不到加速和减速。就像坐飞机的时候，你感受不到飞机在平流层高速飞行，却能感到飞机在平流层的起飞、降落。

十年前的三维游戏革命又遇到了这个问题：为什么有的人玩第一人称3D游戏会头晕恶心？如何缓解？
晕动症是大脑的保护机制，也是原始社会残留的糟粕。
哎，人的这个系统是整体的。

因为有『前庭和视觉一致』的需求，所以我们对VR也有同样的要求：

『VR上的IMU和屏幕上显示出来的内容也得一致』
所以就有了你常听人说的：保持低延迟（20ms以下）的tracking，60帧、90帧、120帧不掉帧……用户一旦进入VR就要一直保持头部追踪，哪怕是场景的切换，内容的暂停，都必须要方向追踪。如果是用廉价手机进行运算的，计算性能一跟不上，宁可变黑也不可掉帧、卡帧。

有一种情况下可以切断前庭和视觉的耦合，那就是屏蔽一方。

屏蔽视觉的方法很简单，你把眼睛闭上，耳朵堵上，让你走十米，或者走到某个地方，你根本做不到，你只能知道你是站着、跑着、蹲着、坐着，你知道你做出了什么动作，但是你不知道自己在哪里。（HTC vive可以把一个小的空间放大，就是利用你在VR空间中的『迷失』）

这正是我计算机视觉第一课学到的，人眼看到了连续的二维图像，这些二维的图像经过大脑的图像引擎处理生成三维的感觉，也能让我们知道我们在哪，我们该怎么去自己想要去的地方。

当然，如果屏蔽了视觉，那还个毛的虚拟现实啊。那么你要问了，那屏蔽前庭系统呢？对，屏蔽前庭系统，是目前唯一能解开VR晕动症诅咒（视觉和前庭耦合）的方法，我称为『解耦合』。『解耦和』不能是切断前庭和视觉系统，那样的话你连迈出一步就会摔个半死，无法保持平衡——

「一脚踩空」的感觉是如何产生的？

『解耦和』应是屏蔽或削弱前庭系统的功能，比如服药，服用眩晕药——
晕车有办法彻底治好吗？
除了吃晕车药还有什么好办法吗？

目前oculus正在尝试研究的『前庭输入』
之前有人设计出这个来模拟人的前庭系统，将它插入大脑。