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。
要最大程度地缓解因长期使用VR HMD产生的3D眩晕,确保稳定显示频率(刷新率)必不可少。行业规定的最优VR技术刷新率为120Hz,而当前基于有机发光二极管(Organic Light Emitting Diodes,简称 OLED)的产品则约有90Hz的刷新率。
发展半导体技术是智能眼镜实现商业化的一个重要因素。即便有优秀的图像分辨率和现实技术,如果没有半导体性能的支持和落实,智能眼镜的商业化仍会是遥遥无期。因此,半导体行业正在做出各种努力,确保相关技术引领VR产业发展。
来源:skhynix