原创一张图了解 VR 头显的基本原理

 2023-3-21 15:41  1862 6 6 分类: 消费电子

VR头戴式显示器（Head Mount Display，简称 HMD）

为了实现虚拟现实效果，设计人员将凸透镜放在用户眼睛的前方，这样焦点可被调节，从而形成三维效果，并通过外部显示屏营造图像的距离感。换言之，这种方法利用的是一种视觉错觉，使得大脑认为虚拟图像是真实的。在当前可用技术的支持下，用户视野将被全面覆盖。通过屏蔽用户视野中现实传达的视觉信息，形成一种沉浸体验。此外，显示设备要预留一定的空间，并且在显示屏和透镜之间留出足够的空间，方便调节焦点距离。这就是迄今为止所有已商业化的VR HMD均采用了护目镜的设计元素的原因。

但在日常生活中，护目镜外形的VR HMD过于沉重，长时间佩戴往往引起不适感。为进一步向眼镜外形靠拢，第一步应减轻外围设备的重量，包括传感器和电池。除此之外，其它相应技术的开发也须跟进，如光学技术和显示技术等。

然而，当前光学技术和显示技术有着很明显的局限之处。为让用户浸入到虚拟现实中，并且不屏蔽外部视觉信息，HMD的视野角度应为220度，即人眼的最大视野。然而，在当前市场中，即便是HMD大厂的高端产品也只能覆盖110度的视野，低于人眼的平均视野（120度）。

当前图像解析度水平有限，其形成的图像尚不足以以假乱真，让用户以为这是现实。要最大程度地提高浸入感，至少要达到4K（3840×2160像素）的高解析度。特别需要考虑的是，如果VR HMD显示图像的视野比之前还要宽时，屏蔽门效果（Screen Door Effect）就会出现，即像素之间出现细小的黑色条纹，会让人有隔纱网看东西的感觉。也就是说，在360度的VR中，用户感受的解析度要远低于原有视频的解析度。为解决这个问题，视频至少要达到8K（7680 x 4320像素）的高解析度。