来源：雪球App，作者： 欧登哥，（https://xueqiu.com/3706978927/225746332）
VR头显看久了为什么会头晕？
1、几个基础概念要说清楚这个问题，先得从基础的人眼的立体成像机理说起。
大家知道显示产品的发展是从2D到3D再到VR/AR逐步发展的。咱们最早看2D也就是平面显示的影像，也是能感受到影像的3D也就是立体效果的。实际上这种就是所谓的“心理感知”，主要是通过仿射、遮挡、光照阴影、纹理、先验知识五方面的视觉暗示，从而“欺骗”大脑感知到三维信息，如下图所示，尽管是在平面上绘图却能产生一定的三维视觉。
人眼感知深度的心理暗示信息
更进一步立体视觉的生理感知需要对人眼产生特殊的视觉刺激，无法通过2D平面介质呈现。立体视觉的生理感知主要包括双目视差、移动视差、聚焦模糊。
双目视差：视差即同一个物体在左右眼中所成的像之间的轻微偏差，这个好理解，咱们在电影院戴着眼镜看3D电影就是利用了这个原理。
移动视差：当远近不同的物体在空间中移动时，在人眼中产生的位移会不同。当发生同样的空间移动时，远处的物体在人眼中产生的位移更小，近处的物体在人眼中产生的位移更大。例如当我们在移动的汽车上观看窗外的风景时，近处的树木总是飞快的向后移动，而远处的高山却移动缓慢。这个也好理解，大家应该都有这种体验吧？
聚焦模糊：人眼的睫状肌扮演着相机镜头的调焦功能，从而使聚焦平面上的物体清晰成像，非聚焦平面的物体成像模糊。当睫状肌紧绷时，人眼聚焦在近处平面。当睫状肌舒张时，人眼聚焦在远处平面。单眼即可感知到聚焦模糊。当我们举起大拇指，用单眼去观察大拇指上的指甲盖纹理时，门口的盆栽以及墙上的油画变得模糊了。当我们用单眼试图看清盆栽或者油画时，大拇指却模糊了。根据睫状肌的屈张程度和对应的聚焦模糊反馈，视觉系统可以判断出物体的相对远近。
上述的几个基础概念，有助于我们理解我们人眼产生三维立体视觉来源于心理感知和生理感知。根据能够产生多少3D视觉信息，可以把现有显示设备分为4个层级。第1等级是传统的2D显示屏：只能产生仿射、遮挡、光照阴影、纹理、先验知识五方面的心理视觉暗示，从而“欺骗”大脑产生伪3D视觉。第2等级是眼镜式3D电影：能提供部分生理视觉信息（双目视差），但缺少移动视差和聚焦模糊。第3等级是VR头盔：具有更多的生理视觉信息，能同时提供双目视差和移动视差，但仍然缺乏聚焦模糊。第4等级是光场显示：能提供所有的心理和生理视觉信息，可以在视觉上逼真重现真实世界。
2、虚拟现实（VR）原理2D显示和3D电影大家都很熟悉了，就不再赘述，VR/AR/MR这些年也很热门，但市场始终没有大面积普及，原因有很多，其中体验不好是重要原因。
VR头盔属于头戴显示设备（HMD）的一种，相比3D电影，VR头盔不仅能提供双目视差，还能提供移动视差，从而带来更丰富逼真的立体视觉体验。VR头盔主要利用准直放大透镜将眼前的显示屏图像放大并拉远。VR头盔的显示屏与透镜光心的距离略小于透镜焦距，屏幕上某一真实像素发出的光线经透镜折射进入人眼，沿着折射后光线的反向延长方向，人眼将感知到较远处的虚拟像素。同样的两套准直放大光学显示系统分别为左右眼提供不同的图像,如下图所示。
VR头盔准直放大光路示意图
相比于3D电影院，VR头盔最大的改进之处在于它能提供移动视差。当人眼移动到不同的位置或旋转到不同的方向时，VR头盔会提供不同视点的图像。以观看演员为例，在3D电影院中无论观众移动到任何位置或旋转到任意方向，所看到的都是演员的同一个侧脸。而在VR中，随着观众的移动，可以看到演员的左侧脸、右侧脸、下巴等不同的视点。正是由于VR所提供的移动视差，使得观众从导演预先设定的观看视角中脱离出来，可以从自己喜欢的角度去观察。这是VR能够提供强烈沉浸感的主要原因之一。
3、VR显示眩晕感怎么产生的？那么VR头盔是不是就能在视觉上完美地重现真实三维世界呢？ 答案是：还差一个关键要素，那就是聚焦模糊。VR头盔能同时提供双目视差和移动视差，但目前在售的VR头盔中都不能提供聚焦模糊。VR头盔中使用的显示屏与主流手机使用的显示屏都属于LCD/OLED范畴，接下来可能还会有Micro LED或其他。举个例子，真实环境中人眼看到远处的高山和近处的人物是分别接收了从远近不同地方发出的光线。然而VR屏幕中出现的高山和人物都是从距离人眼相同距离的显示屏上发出的光线。无论人眼聚焦在“远处”的高山还是“近处”的人物，睫状肌都是处于相同的屈张程度，这与人眼观看实际风景时的聚焦模糊状态是不相符的。
引起VR眩晕主要有两方面的原因：
（1）运动感知与视觉感知之间的冲突；
（2）视觉感知中双目视差与聚焦模糊之间的冲突；
人体主要依靠前庭、本体感觉、视觉三方面的感知途径综合推断出人体的位置、运动状态、姿态等信息。一方面，人耳的前庭内有3个半规管，每个半规管就像半瓶水一样。当人体运动时，前庭内的“半瓶水”就会晃动，再加上本体感觉的信息，大脑从而推断出目前的运动加速度和姿态。另一方面，人眼视觉能感知周边三维环境，从而反向推断出目前自身的位置等信息，类似与SLAM（simultaneous localization and mapping即时定位与地图构建)的工作原理。在早期的VR设备中，由于定位精度、渲染速度，显示屏刷新频率等技术的限制，当身体移动时，VR头盔呈现画面并不准确和及时。例如在VR中“走独木桥”，身体已经移动而双目图像并未及时更新，此时前庭和本体感觉告诉大脑身体已经移动，而VR视觉告诉大脑身体没有移动，从而导致大脑产生困惑，这可以总结为“身已动，而画面未动”。再例如在VR中“坐过山车”，双目图像快速的切换让大脑以为身体在快速的上下移动，而实际上身体却是静止的坐在椅子上，会导致大脑产生困惑，这可以总结为“画面已动，而身未动”。随着VR设备在屏幕刷新率的提高、移动端图像渲染帧率的提升、交互定位精度的提高，以及万向跑步机和体感椅的出现，引起VR眩晕的第（1）方面原因，即“运动感知与视觉感知之间的冲突”已经得到大幅缓解。
第（2）方面原因：视觉感知中双目视差与聚焦模糊之间的冲突，引起的VR眩晕才是当前亟待解决的主要问题。VR头盔佩戴者始终聚焦在一个固定距离的虚拟屏幕上，而不能随着虚拟显示物体的远近重聚焦（refocus）。例如通过VR头盔观看远处的高山时，人眼通过双目视差感知到高山很远，但人眼并没有实际聚焦到那么远。类似的，当通过VR头盔观看近处的人物时，人眼仍然聚焦在虚拟屏幕上，与双目视差所呈现的人物距离不符。由于双目视差和聚焦模糊所呈现的远近距离不同，从而导致大脑产生深度感知冲突，进而引起视觉疲劳。这种现象在学术上称为ACC或者AVC（Accommodation-Convergence Conflics, Accommodation-Vergence Conflics）。与此同时，目前VR头盔的呈像平面为固定焦距，长期佩戴存在引起近视的潜在风险。如果希望VR取代手机成为下一代移动计算平台，首先就需要解决VR设备长时间安全使用的问题。$光峰科技(SH688007)$ $联创电子(SZ002036)$ $水晶光电(SZ002273)$