虛擬現(xiàn)實(shí)太火,各種眼鏡盒子、一體機(jī)以及頭顯如火山爆發(fā)般洶涌而出。面對(duì)如此多的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡,如何評(píng)價(jià)各款 VR眼鏡的好壞,人們急切需要一套有說(shuō)服力的指標(biāo)。于是,分辨率、刷新率以及重量等便派上了用場(chǎng)。當(dāng)然,還有一個(gè)非常重要的指標(biāo),即本篇?jiǎng)狱c(diǎn)科技「早 8
點(diǎn)檔」的主角——視場(chǎng)角。另外,隨著虛擬現(xiàn)實(shí)的崛起,VR培訓(xùn)受到的關(guān)注度也越來(lái)越高。
什么是視場(chǎng)角?
視場(chǎng)角,英文 Field of View,簡(jiǎn)稱 FOV。在顯示系統(tǒng)中,視場(chǎng)角就是顯示器邊緣與觀察點(diǎn) (眼睛) 連線的夾角。如下圖所示,AOB
角就是水平視場(chǎng)角,BOC 就是垂直視場(chǎng)角。而 VR 頭顯的視場(chǎng)角通常指水平視場(chǎng)角。
人類視覺(jué)是由兩部分視場(chǎng)組成的。單目 FOV 指的是單眼的視場(chǎng),以及雙目 FOV。正常來(lái)說(shuō),人們兩只眼睛的總視場(chǎng)(即雙目 FOV)有近 200
度,中間部分大概有 120 度是雙眼視覺(jué)區(qū)域,兩側(cè)各 40 度是單眼視覺(jué)區(qū)域。
雙眼視物時(shí),同一被視物體在兩眼視網(wǎng)膜上的像并不完全相同,左眼從左方看到物體的左側(cè)面較多,而右眼則從右方看到物體的右側(cè)面較多。來(lái)自兩眼的圖像信息經(jīng)過(guò)視覺(jué)高級(jí)中樞處理后,形成的視差可以輔助產(chǎn)生精細(xì)的深度知覺(jué),進(jìn)而產(chǎn)生立體視覺(jué)。
VR 視場(chǎng)角越大越好?
這是當(dāng)然。視場(chǎng)越寬,越有助于產(chǎn)生沉浸感和臨場(chǎng)感。不管是真實(shí)世界,還是虛擬頭顯,大多數(shù)行動(dòng)都發(fā)生在立體雙目視場(chǎng)中。
舉個(gè)例子,同一幅畫(huà)面,畫(huà)面中有 ABCDE 五個(gè)人從左向右面向觀眾并排站立,假設(shè)這五個(gè)人正處于一個(gè)靜止不動(dòng)的場(chǎng)景,如果你佩戴的是 120
度視場(chǎng)角的頭顯,ABCDE 五個(gè)人在你眼前的顯示屏上可同框出現(xiàn),而此時(shí)你換成 90
度視場(chǎng)角的頭顯觀看同一幅畫(huà)面,則只有三個(gè)人可以同框出現(xiàn),比如你向正前方看就只能看到站在正中間的 BCD 三個(gè)人,你想要看人物
A,就需要將頭部轉(zhuǎn)向左側(cè),但這時(shí)你的顯示屏上是 ABC,人物 D 已經(jīng)由于視場(chǎng)角偏小而跑出了視線范圍,同理你頭部轉(zhuǎn)向右側(cè)觀看 CDE 時(shí),人物 A 和 B
就跑到左側(cè)視野外了。大視場(chǎng)角則能滿足你同時(shí)觀看到多個(gè)細(xì)節(jié),從而帶來(lái)更加充足的沉浸感。
國(guó)外主流 VR 頭顯視場(chǎng)角一覽
由上圖可知,目前市場(chǎng) VR 視場(chǎng)角最大為 StarVR 的 210 度,但更多的還是 100 度左右。
視場(chǎng)角能不能做得更大?
答案當(dāng)然是能,為了得到更寬廣的視場(chǎng),你需要縮短與透鏡間的距離,或增加透鏡的大小。但這又將帶來(lái)諸多其他弊端。
縮短與透鏡間的距離,需要采用厚透鏡,但透鏡與眼睛的距離又可能太近。這里可能有
三大問(wèn)題,一是成像于視網(wǎng)膜前,由于人的晶狀體不是凹透鏡,人根本看不清楚畫(huà)面;二是即使還能看見(jiàn),但放大倍率太高,屏幕的晶格感會(huì)更加嚴(yán)重;三是可能會(huì)造成眼睛或鏡片的損傷。
當(dāng)然可使用直徑較大的透鏡增加視場(chǎng),但也會(huì)面臨一些新的挑戰(zhàn)。大透鏡的中間也會(huì)比較厚,重量也會(huì)隨之增加。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)菲涅爾透鏡解決。但第二個(gè)問(wèn)題是不管使用哪種類型的透鏡,大透鏡都會(huì)帶來(lái)更多的光學(xué)像差。
當(dāng)然,還有另外一個(gè)問(wèn)題,那就是手機(jī)屏幕的限制
由上圖可知,對(duì)與固定尺寸的屏幕而言,并不是視場(chǎng)角越大越好,如果過(guò)大,則會(huì)看見(jiàn)屏幕邊緣,而且會(huì)有畫(huà)面顯示不全的現(xiàn)象,沉浸感也便會(huì)大打折扣。
為此,有人以瞳距是 6.5cm 為標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算得出下表以上就是 VR 視場(chǎng)角不能做得更大的原因。
但對(duì)個(gè)人而言,也沒(méi)有必要非得最求更大的視場(chǎng)角,適合自己的手機(jī)才是關(guān)鍵。