虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用 課件 2-2成像關(guān)鍵指標(biāo)

成像技術(shù)關(guān)鍵指標(biāo)頭戴式設(shè)備成像技術(shù)2視場(chǎng)角FOV01對(duì)于頭戴式顯示設(shè)備，人眼的部分基本屬性對(duì)于成像非常關(guān)鍵。其中最重要的包括：瞳間距IPD02(Inter-pupillarydistance)(FieldofView)兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：視場(chǎng)角FOV3視場(chǎng)角FOV（FieldofView）表示一定距離內(nèi)的最大視野范圍，在AR設(shè)備中，表現(xiàn)為眼睛與顯示器兩側(cè)形成的夾角。人的兩眼視角會(huì)有120度的重疊，雙眼重疊對(duì)于人眼構(gòu)建立體和景深是非常重要的。兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：視場(chǎng)角FOV4為什么說AR頭顯并非FOV越大體驗(yàn)感越好？答：與VR主打沉浸感（大視場(chǎng)角能更好避免打破沉浸）不同，AR可能更注重于生產(chǎn)力等場(chǎng)景。在AR中大FOV不僅犧牲了體積、重量、成本、舒適度、可被社會(huì)接受的外形等關(guān)鍵元素，而且還可能起到反作用。大FOV遮擋用戶的操作手5那么多少FOV夠大呢？答：許多AR的應(yīng)用場(chǎng)景中，其實(shí)并不需要超過30°FOV（相當(dāng)于普通的HDTV），而且即使是FOV更小的眼鏡也很實(shí)用。因此認(rèn)為，AR的FOV大小與不同的應(yīng)用場(chǎng)景有關(guān)，而且即使是家里有大尺寸LCD電視的人，在坐著觀看的時(shí)候通常也只需要20到30°FOV。兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：視場(chǎng)角FOV6那么多少FOV夠大呢？關(guān)于這個(gè)問題涉及到固定視覺敏銳區(qū)（簡單的解釋就是眼睛視覺最為敏銳的部位）那么對(duì)于AR眼鏡來講，到底需要多少視場(chǎng)角來顯示清晰的細(xì)節(jié)信息呢？對(duì)于這個(gè)問題，前GoogleLabs首席光學(xué)架構(gòu)師，現(xiàn)微軟HoloLens合作光學(xué)架構(gòu)師BernardKress在論文中用一張圖表解釋了人眼視場(chǎng)角原理。兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：視場(chǎng)角FOV7圖表中顯示，人眼中央凹（視網(wǎng)膜中視覺最敏銳區(qū)域）分辨率最高的區(qū)域僅占3°視場(chǎng)角（Wikipedia數(shù)據(jù)則認(rèn)為占5°），不過實(shí)際情況也會(huì)因不同的中央凹大小和形狀而定，而且中央凹也會(huì)受到兒童早期近視等原因影響?？傊?，人眼視覺最敏銳區(qū)域僅占整體FOV的一小部分。兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：視場(chǎng)角FOV兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：視場(chǎng)角FOV8除了視覺最敏銳部分中央凹以外，其周圍分辨率較低的近窩區(qū)也可以幫助閱讀文字。同時(shí)，人眼會(huì)保持持續(xù)跳動(dòng)（飛快掃視，saccade），而人眼視覺系統(tǒng)會(huì)結(jié)合每次掃視捕捉到的各種分辨率快照生成眼前的圖像，這一過程通常人眼察覺不到。兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：瞳間距IPD9瞳間距IPD：指雙眼瞳孔中心之間的距離。將它設(shè)置為正確的距離，是在虛擬現(xiàn)實(shí)中擁有卓越觀賞體驗(yàn)并且避免視野模糊和失焦的一個(gè)關(guān)鍵。因?yàn)殄e(cuò)誤的瞳距計(jì)算會(huì)影響眼鏡的對(duì)齊、圖形失真、視覺疲勞以及頭暈等。兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：瞳間距IPD10戴上頭戴式設(shè)備后，往左或往右移動(dòng)頭戴式設(shè)備下方的調(diào)節(jié)滑塊來調(diào)整瞳孔間距。瞳間距IPD指雙眼瞳孔中心之間的距離。將它設(shè)置為正確的距離，是在虛擬現(xiàn)實(shí)中擁有卓越觀賞體驗(yàn)并且避免視野模糊和失焦的一個(gè)關(guān)鍵。因?yàn)殄e(cuò)誤的瞳距計(jì)算會(huì)影響眼鏡的對(duì)齊、圖形失真、視覺疲勞以及頭暈等。兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：瞳間距IPD11瞳間距IPD多大合適？答:這個(gè)距離因性別和種族而異。不正確的IPD可能會(huì)導(dǎo)致不良的眼鏡對(duì)準(zhǔn)，圖像失真，眼睛疲勞和頭痛。成人的平均IPD約為63mm，多數(shù)在50-75mm范圍內(nèi)。兒童的最小IPD約為40mm。兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：瞳間距IPD12下次拜訪眼科醫(yī)生時(shí)