Design considerations for vision and motion

Highlight

Apple Vision Science 团队基于人眼视觉系统和前庭系统的科学原理，为 visionOS 开发者提供了一套视觉舒适度和运动舒适度的设计准则，核心要求是：深度线索一致、减少眼部疲劳、避免感官冲突导致的晕动症。

核心内容

为什么深度线索会出错

大脑通过多种感官系统感知深度。当内容中的深度线索缺失、冲突或具有误导性时，眼睛无法正确会聚，导致复视或眼部疲劳（01:44）。

常见的问题场景：

稀疏场景：一片柠檬漂浮在空白中，大脑缺少判断深度的依据
冲突线索：大的物体在前但小的物体遮挡了它，相对尺寸和遮挡关系矛盾
重复纹理：左右眼锁定到重复图案的不同元素上，产生错误的深度感知

修复深度线索的方法

给大脑提供正确的深度信息（02:32）：

使用熟悉的大小线索（绿色的柠檬片暗示是青柠，大脑会用已知尺寸推断深度）
添加模糊效果表示距离
使用相对尺寸（大的看起来更近）
加入背景、光影、遮挡和纹理密度
避免大面积重复纹理，或将其分割成小块

内容参数：距离、大小、对比度

需要长时间注视的内容（如阅读）应放在超过一臂距离的位置（06:13）。允许用户调整内容深度，让他们选择最舒适的位置。

最近处的空间只留给短暂交互或直接手部交互。其他情况用透明度或模糊效果把视觉注意力引导到更远的地方。

阅读文字用高对比度，背景元素用低对比度或透明度。文字大小和窗口尺寸要让用户无需转头就能舒适阅读。

眼部疲劳

向下看和左右看最舒适，向上和斜向最费力（08:15）。长时间阅读的内容放在视线中央略下方。如果必须让眼睛看向极端角度，设计成短暂交互，或者把内容移到视野中央。

在体验中设计自然的休息点，让用户可以暂停休息眼睛。

运动舒适度

前庭系统（内耳）感知身体运动，视觉系统感知外部运动。两者不一致时会产生晕动症（09:36）。

虚拟物体运动：大面积物体移动时，大脑可能误以为自己在动。让移动的物体半透明，让透视内容可见，可以缓解这个问题（10:47）。

头部锁定内容：尽量避免内容跟随头部移动。如果必须这样做，使用小窗口放在视线中央远处。更好的做法是用 world-locked 视图或 lazy-follow 动画（11:18）。

窗口内运动：保持内容的地平线与真实地平线对齐。移动相机时，让扩展焦点（focus of expansion）的运动缓慢且可预测，并保持在视野内。避免快速转弯或纯旋转运动（12:27）。

振荡运动：尽量避免持续振荡，特别是频率约 0.2Hz（每 5 秒一次）的振荡。如果无法避免，降低振幅并让内容半透明。通过 Reduce Motion 辅助功能提供替代方案（13:46）。

详细内容

亮度适应

当视野中大部分区域较暗时，切换到明亮场景要放慢过渡速度，给眼睛适应亮度的时间（07:43）。

立体内容的手动渲染

如果选择手动渲染立体视频，确保每只眼睛的视差（disparity）完全正确。错误的视差会导致严重的视觉冲突和极度不适（05:34）。

运动舒适的替代方案

快速旋转的替代方案：在快速淡出期间瞬间改变方向（13:11）。

大物体近距离掠过的替代方案：保持物体较小且距离较远，使用低亮度对比度的纹理让运动不那么明显（13:27）。

核心启发

做什么：开发一个 3D 艺术画廊应用，让用户在空间中浏览画作。
为什么值得做：画作可以放在超过一臂距离的位置，用户舒适地观看。每幅画之间留出自然休息点。
怎么开始：把画作放在 world-locked 位置，保持与真实环境的地平线对齐，避免画作跟随头部移动。
做什么：做一个冥想/放松应用，用缓慢移动的自然场景营造氛围。
为什么值得做：自然场景的缓慢运动符合运动舒适原则，透明度效果让透视内容可见。
怎么开始：使用半透明粒子效果，运动速度缓慢且可预测，提供 Reduce Motion 替代方案。
做什么：设计一个空间阅读应用，支持调整文本深度和大小。
为什么值得做：长时间阅读需要放在舒适距离，允许用户自定义深度可以减少眼部疲劳。
怎么开始：文本默认放在一臂距离外，提供手势调整深度，使用高对比度确保可读性。
做什么：开发一个教育应用，用 3D 模型展示分子结构。
为什么值得做：分子模型需要正确的深度线索（遮挡、光影、相对尺寸）才能舒适观看。
怎么开始：确保所有深度线索一致，避免重复纹理，模型旋转速度要慢，提供暂停按钮作为自然休息点。

关联 Session

Design for spatial user interfaces — visionOS UI 设计基础：玻璃材质、排版与组件
Build spatial experiences with RealityKit — 用 RealityKit 构建 3D 空间体验
Principles of spatial design — 空间设计原则总览
Go beyond the window with SwiftUI — SwiftUI 沉浸空间与场景类型