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。
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。
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。
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」。
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作为屏幕尺寸),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?
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。
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 4KS 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 4KS 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:
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 60 PPD,而如今市面上能买到的 VR 设备尚未达到这一水准。
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 DDP,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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