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雙目重疊技術(shù)在VR中有什么作用?

發(fā)布時間:2016-09-23 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】雙目重疊是指立體視覺系統(tǒng)中兩只眼睛之間可見的重疊部分。換句話說,這是指兩只眼睛同時能看到的地方。雙目重疊對深度知覺尤為重要。當(dāng)你把焦點集中在一個物體時,大腦會調(diào)整每只眼睛的位置,使得兩只眼睛可以在其視覺范圍的同一位置看到這一物體。
 
雙目重疊技術(shù)在VR中有什么作用?
 
雙目重疊技術(shù)在VR中有什么作用?
人類雙目重疊的演示圖
 
這個其實很好理解:看向一個遠方的物體,然后豎起食指并將其放在離鼻子前方12英寸(約30厘米)遠的位置,把焦點集中在食指。這樣子你就會看到隨著遠方物體接近焦點的時候,會出現(xiàn)左右眼兩只食指的影像向中間聚合。當(dāng)你重新盯著遠方的物體時,又會再一次出現(xiàn)食指的兩個影像,這是因為你的眼睛已經(jīng)把立體注視點放在更遠的位置了。
 
眼睛的相對視場角會讓你知道物體離你大概有多遠。如果物體離你非常遠的話,那么兩只眼睛的視場角基本上會是一樣。如果物體離你非常近的話,那么視場角則會非常不同。
 
虛擬現(xiàn)實頭顯中的雙目重疊
 
虛擬現(xiàn)實頭顯的生廠商需要決定他們產(chǎn)品的雙目重疊到底是多少。讓我們看看每個鏡片都有著60度對角線視場和4:3長寬比的專業(yè)頭顯。使用對角線視場和長寬比換算表,60度對角線等于中線垂直的48度角和中線水平的36度角。正如下圖所示,左邊是左眼的,右邊則是右眼的:
 
雙目重疊技術(shù)在VR中有什么作用?
左邊鏡片和右邊鏡片的單眼影像都是在60度對角線視場下看到的。
 
注意:左眼和右眼的填充顏色只是用來加以區(qū)分,并不是想要表達什么。如果鏡片有 100%的重疊,那么雙目視場同樣會是水平角度48度和垂直角度36度,從而達到60度的對角線視場。如下所示,如果你正在看一個遠方的物體 (這時兩眼之間的距離并不相關(guān)),你左眼看到的東西,右眼也能看到。
 
雙目重疊技術(shù)在VR中有什么作用?
100%重疊,60度雙目視場
 
現(xiàn)在,我們假設(shè)生廠商決定兩個鏡片在水平線上有75%的重疊,也就是說不是完全重疊而是部分重疊。結(jié)果如下圖所示,75%的重疊意味著兩個鏡片在中線垂直的48度角視場上有75%的重疊,中線水平的36度角視場中同樣有75%的重疊:左邊鏡片看到12度,36度為重疊區(qū)域,右眼同樣看到12度。因此,復(fù)合影像的對角線視場角(60×60+36×36)等于70度,比100%的重疊所看到的雙目視場還要大。
 
雙目重疊技術(shù)在VR中有什么作用? 
在部分重疊(75%)下,單眼視場為60度的兩個鏡片可達到70度的對角線視場。
 
部分重疊的好處
 
更寬的視場。這也就意味著更好的沉浸感。在上面的例子中,我們通過單眼視場為60度的鏡片做出了可實現(xiàn)70度對角線視場的虛擬現(xiàn)實頭顯.
 
更好的長寬比。上面例子中的長寬比為4:3=1.333。在75%的重疊下,長寬比變成60:36,或者5:3=1.666。這個長寬比介于16:9 HD1080 (1920×1080)標(biāo)準(zhǔn)和16:10 WUXGA (1920×1200)標(biāo)準(zhǔn),這樣的長寬比更適合觀看寬屏內(nèi)容。
 
部分重疊的缺點
 
雙眼拮抗。請注意下圖中的綠圈,因為綠的位置所在,左眼可以看到完整的圈圈,而右眼只能看到部分圈圈。事實上,當(dāng)雙眼同時透過鏡片注視圓圈的時候,你或許會注意到右眼視場的最左面的邊界,而這看上去或許不太尋常,或者會分散注意力。兩只眼睛看到的影像會繼續(xù)往左邊靠,因為右邊鏡片不再顯示物體。因為雙眼拮抗的原因,這或許會分散人們的注意力。因為左右影像并不一致,我們的感知從一個影像換成另一個影像。如果實際視場比我們上面例子中所使用的視場更大,假如說單眼視場為100度,那么這并不會造成太大的影像,因為圖像的不連續(xù)性出現(xiàn)在中央視覺區(qū)域以外。
 
雙目重疊技術(shù)在VR中有什么作用?
部分重疊視覺系統(tǒng)所造成的雙眼拮抗。
 
非3D內(nèi)容的兼容性問題。完全重疊的一個好處是你可以毫不費勁地觀看標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,計算機桌面、Microsoft Word、一個YouTube視頻,或者攝像頭的直播視頻。兩只眼睛可以看到同樣的內(nèi)容。應(yīng)用無需知道你是通過頭顯觀看還是電腦顯示器。但部分重疊就不是這么一回事了。如果兩只眼睛要看到相同的內(nèi)容,那么你就會感覺眼部疲勞,因為就算兩個影像是在不同的角度呈現(xiàn),你的眼睛還是會試圖整合為一個圖像。在大部分的案例中,應(yīng)用需要知道影像是否處于部分重疊系統(tǒng)中。唯一的例外是可以自動把寬屏圖像分割成左右兩邊圖像的頭顯,但通常是找不到這么一款頭顯的。
 
 
 
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