(左图为人眼正常3D成像
右图为VR眼镜的3D成像)
人的眼睛构造非常精密,能够根据注视点的远近,通过肌肉牵拉眼球,不断形成合适的焦点——这个过程,就是视觉辐辏调节(VAC)。但是VR眼镜与VAC却有着水火不相容的矛盾,因为VR眼镜创造3D效果的原理,是通过左右屏显示同一物体不同角度拍摄的画面,利用双眼看到的图像偏移来呈现立体的感觉。但是屏幕发出的光线并没有深度信息,眼睛的焦点就定在屏幕上,因而眼睛的焦点调节与这种纵深感是不匹配的,从而产生视觉辐辏调节冲突(VAC现象),这种冲突是与人类日常生理规律是相违背的。我们戴上VR眼镜后所感到的头晕或疲劳,就是VAC现象所导致的。
3、图像畸变
图像畸变,在人的视觉上的直观感受,就是图像变得扭曲,越靠近边缘,扭曲的幅度越大。VR眼镜的显示系统,通常是显示屏通过弧形透镜向人眼传输图像,因为有透镜的存在,所以VR眼镜的显示系统会使得图像发生畸变。
(从左到右依次是:正常图像,桶形畸变,枕形畸变)
目前通行的解题思路是,把正常图像通过畸变参数的计算,变成桶形畸变图像,投放VR眼镜的显示上,再通过透镜再呈现出正常图像到人眼,实现"去畸变"。
4、HDR高动态范围图像技术
HDR全称是High-Dynamic Range,即高动态范围图像技术。这项技术最早应用于摄影,在拍照过程中开启HDR,能够模拟人眼自动适应光线变化的生理反应,对原始图像进行调整使图像的色彩更加饱和、画质更为清晰 。HDR技术已经应广泛应用于家电、智能终端等产品中。
人眼在现实中可以体验到的亮度范围,远远大于镜头及显示器所呈现的亮度范围,尤其是在动态情况下实现HDR,才能让人们在虚拟现实场景中感受到更逼真的真实感。
来自Meta的VR眼镜天团VR的四大技术难点,已被扎克伯格划出了重点,那么Meta 元宇宙研发实验室 Meta Reality Labs在这几年里所着力打造的,就是用技术手段骗过人眼、骗过大脑的VR头戴式设备。
扎克伯格在视频中如数家珍地展示了4款VR头显原型机,它们虽然看起来笨重、粗糙,甚至电线和散热风扇外露,但是它们却很有可能是当今地表最强的VR眼镜天团。
它们每一个都有代号分别为Butterscotch(奶油糖果)、Half Dome(半圆顶)、StarBurst(星爆)和Holocake(全息蛋糕)。就像现在流行的Kpop偶像团体里每个成员都有一样突出特长,这4个原型机也各自有一技之长。
(左上:Butterscotch,右上:Half Dome
左下:Starburst,右下:Holocake)
Butterscotch,清晰度担当。前文说到,人眼的HMD大概是60ppd,而Butterscotch的HMD达到了55ppd(当前最清晰的Quest2的清晰度只能达到22ppd),可以让视力为2.0的用户清楚阅读视力表上的最小字母——Meta可以自豪地说,这款原型机的清晰度已接近视“网膜分辨率”的水准。