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元宇宙入门指南:重要概念解析

时间:2023-07-04|浏览:191

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年前我们为大家聊过了用在AR、MR的小型透明显示技术;今天我们回归眼下,聊聊离我们更近、且更容易摸得着、碰得到的VR、AR等头戴式显示设备。

去年元宇宙概念炒得火热,但概念的硬件载体仍是VR、AR等头戴式设备。若你近期在考虑这类头戴式设备,在选择一款观感不错的VR设备前,或许你需要先了解这两个基础概念。

█FOV(Field of View)

衡量宽广度

FOV全称Field of View视角度(视野的角度),或者称「视场角」,它直接决定AR、VR等头戴式设备的显示范围——简单来说,它就是显示的边界与眼睛连线所形成的夹角,所以,在理想状态下,视场角越大,能看到的范围越广。

这里有一个变量,因为人体的差异佩戴AR、VR设备时,不同人眼球与之距离并不一定相同的,这也可能会获得不同的FOV,所以AR、VR厂商公布的FOV值其实也只是个大概。

(源:infinite.cz)

另外,有的厂商会以水平向的角度作衡量,而更多厂商会以显示对角形成角度作衡量,更能得到利于宣传的数据。

▲部分VR设备的FOV数据(源:infinite.cz)

例如HTC的Vive Flow官网参数页面「视场角」这一项参数只给了个模糊的描述——「至高可达100度」。

█PPD(Pixels Per Degree)

衡量清晰度

初见PPD,或许你会先联想到我们衡量普通屏幕像素密度的「PPI」这一概念,大家对它应该很熟悉了,它是Pixels Per Inch/像素每英寸的英文缩写,如字面意思,就是以每英寸所覆盖的像素数量为指标(一般以屏幕的对角线衡量屏幕显示精细度的概念。

PPD一定程度上其实也是衡量像素密度的单位——Pixels Per Degree/像素每度,这概念其实也很好理解,就是视野里每个角包含的像素量,我们也会将这个指标称之为「角分辨率」。

AR、VR等头戴式设备上就不能用PPI像素密度了吗?

(源:roadtovr)

当然可以,但这很不直观——我们知道在AR、VR等头戴显示设备上的屏幕是放在小「盒子」里,再用菲涅耳透镜(组)弯曲屏幕的光线适应眼球,同时也增大了视野,这时候的屏幕被透镜「放大」了,再用普通屏幕的PPI概念来衡量显示精细度就没有那么直观,反而用角度,就不需要考虑小屏幕的尺寸和透镜复杂的折射率等。

PPD的计算其实挺简单的,一般来说,就是(单眼成像的)视野内最长对角线像素量除以这条对角线所形成的FOV视场角。

▲Pico G2 4K S

但反映到具体的产品,计算方式、结果可不一定相同,以VR设备为例,有的用双眼双屏方案,有的采用双眼单屏,如单屏2K、单屏4K,因为双眼共用同一块屏幕、并结合成像的特点,一般来说,实际的对角像素量其实就约等于这块屏幕的宽度——以Pico的G2 4K S为例,用的是一块5.5英寸3840×2160分辨率的4K屏幕,官方宣称其FOV为101°,所以Pico G2 4K S的角分辨率大概为:

双屏的再以HTC VIVE Flow为例,它用的是1600×1600单眼分辨率的双眼双屏配置,其单眼FOV为100°,因此它的角分辨率为:

▲HTC VIVE Flow

从数字上看,PPD越高,显示的画面自然可以越精细,有研究称,人眼正常视力下角分辨率极限为60PPD,而如今市面上能买到的VR设备尚未达到这一水准。

(源:YouTuber-F4CEpa1mx_0)

当然啦,PPD这一概念这并不是绝对的标准,不同厂商使用的计算标准也有可能不同,得到的结果也可能会更有利于厂商们的宣传。

以上为大家介绍了AR、VR等头戴式显示设备上,衡量显示的两个基础参数指标——FOV与PPD,当然传统屏幕上的响应时间、刷新率、色彩表现等参数指标对AR、VR等头戴式显示设备来说,同样非常重要。

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