任何一款VR頭顯,當(dāng)看向圓形遮光護(hù)目鏡套的里面時(shí),你將會(huì)發(fā)現(xiàn)兩件事情:一塊顯示虛擬世界的屏幕;位于屏幕前方的一組透鏡。大部分人主要關(guān)注頭顯的顯示器部分,分辨率是多少?刷新率?對(duì)比度呢?然而,位于屏幕前方的透鏡同樣重要。為什么說(shuō)光學(xué)透鏡是VR頭顯的一個(gè)重要組成部分呢,它們又將如何影響VR體驗(yàn)的質(zhì)量呢?
說(shuō)到透鏡,以及它們將如何影響VR頭顯,我們首先要關(guān)注的是顯示器尺寸。VR頭顯的尺寸越大,所遮擋視圖就越多,視場(chǎng)范圍也越廣。但如果顯示器太大,整體設(shè)備則可能過(guò)于笨重。從這個(gè)角度來(lái)看,顯示器越小越好。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,一個(gè)解決辦法是讓屏幕靠近你的眼睛。有兩個(gè)好處:首先,你不需要更大的顯示器來(lái)獲得更寬的視野;其次,根據(jù)阿基米德的杠桿原理,顯示器越靠近你的臉,它的力就越小。不幸的是,當(dāng)你把注意力集中在太近的物體上時(shí),你會(huì)感到不舒服,這限制了你設(shè)置顯示器的距離。
它提出了一個(gè)問(wèn)題。一般情況下,我們的視野可以達(dá)到180度。作為參考,目前頭顯屏的對(duì)角線長(zhǎng)度可能在7英寸(18厘米)左右,并盡可能舒適地靠近眼睛,這個(gè)屏幕相對(duì)較少的視野。因此,用戶需要從非常狹窄的角度來(lái)感知你的虛擬世界,就像在現(xiàn)實(shí)世界中使用眼罩一樣。
解決這個(gè)問(wèn)題的一部分方法是在臉和顯示器之間設(shè)置透鏡和一系列透鏡。我們的目標(biāo)是折射光,本質(zhì)上使用放大鏡的透鏡來(lái)提供更寬的視野。你也可以把顯示器移動(dòng)到通常眼睛不舒服的地方,合適的透鏡會(huì)讓視圖更舒適。
然后一個(gè)因素是光學(xué)鏡頭中存在的偽影或像差。棱鏡是鏡頭的一種,鏡頭可以像棱鏡一樣,在折射光線時(shí)可以把顏色分開(kāi),這就是所謂的色差。我們需要注意其他偏差。球形像差會(huì)導(dǎo)致圖像的不同部分聚焦在不同的點(diǎn)上,這意味著如果你想讓圖像的中心變得清晰銳利,邊緣就會(huì)變得越來(lái)越模糊。之后是桶形畸變和枕形畸變。這種情況通常發(fā)生在透鏡試圖糾正上述兩種畸變和試圖產(chǎn)生寬視場(chǎng)時(shí),這將導(dǎo)致網(wǎng)格拉伸或擠壓。
但當(dāng)你試圖通過(guò)透鏡來(lái)擴(kuò)大視場(chǎng)時(shí),你將會(huì)面臨前文所述的像差問(wèn)題。相機(jī)鏡頭通過(guò)一堆復(fù)雜的透鏡來(lái)解決這一問(wèn)題,試圖消除所有的像差,并為你提供一張清晰的,沒(méi)有失真的照片。遺憾的是,這一系列的透鏡將增加整體設(shè)備的重量和長(zhǎng)度,以及相當(dāng)一部分的成本。
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