雖說今年是VR的爆發(fā)元年,但正因?yàn)槭瞧鸩诫A段,目前整體來看很多技術(shù)尚未成熟,而且關(guān)于VR的相關(guān)技術(shù)發(fā)展走向也是個(gè)未知數(shù)。
比如VR中的屏幕顯示技術(shù),在未來或許會(huì)被革新,目前的VR成像原理中一個(gè)不足之處就是,用戶戴上VR頭顯后處于一個(gè)密封的視覺環(huán)境,但二維的顯示屏卻不能給到真正的三維信息,因此并沒有把用戶帶到一個(gè)真正的虛擬世界。
VR頭顯屏幕如何導(dǎo)致眩暈?
最致命的是,在觀看VR屏幕畫面時(shí),屏幕相對(duì)眼球的距離是不變的,也就是焦點(diǎn)會(huì)長(zhǎng)期保持不變,但不同的圖像會(huì)帶來不同的“景深”信息,然而,此時(shí)眼球焦點(diǎn)卻沒有得到對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié),當(dāng)這種視覺系統(tǒng)的平衡被打破就會(huì)很容易導(dǎo)致眩暈、惡心、嘔吐等不適癥狀。
這也是為什么大部分VR頭顯容易導(dǎo)致暈動(dòng)癥的其中一個(gè)原因,筆者此前也發(fā)表過一篇文章《近視、頭暈、嘔吐...VR 頭顯真的會(huì)對(duì)眼睛造成傷害嗎?》講述過這些原理。
所以現(xiàn)在這種VR成像原理的缺點(diǎn)如果沒有得到很好的解決方法,其將會(huì)被某種成像技術(shù)取代,就目前來看最有可能接替的就是-光場(chǎng)顯示技術(shù)。
光場(chǎng)顯示技術(shù):產(chǎn)生真實(shí)的景深信息,更接近現(xiàn)實(shí)的觀看體驗(yàn)
“光場(chǎng)”為何物,百度百科是這樣解釋的:“指光在每一個(gè)方向通過每一個(gè)點(diǎn)的光量,自由空間中某一點(diǎn)沿著一定方向的光線輻射度值,該空間所有的有向光線集就構(gòu)成了光場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。”
簡(jiǎn)單點(diǎn)說,就是“光場(chǎng)”指定空間內(nèi)所有光線信息的總和,包括顏色、光線亮度、光線的方向、光線距離等等,所以光場(chǎng)顯示技術(shù)最關(guān)鍵的地方就是其除了可以像普通屏幕那樣顯示基本的圖像信息外,還能顯示景深信息,因此避免視覺系統(tǒng)的失衡,一定程度降低暈動(dòng)癥產(chǎn)生。
通過光場(chǎng)顯示屏幕,你可以真正感受到畫面物體間的相對(duì)距離,比如看遠(yuǎn)處的物體時(shí),近處的物體會(huì)因?yàn)檠矍蚴Ы苟:?,看近物時(shí),遠(yuǎn)景也會(huì)被“虛化”,從而更接近真實(shí)的觀看體驗(yàn)。
光場(chǎng)顯示技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)?
光場(chǎng)成像的原理目前主要有兩種技術(shù),分別為:光場(chǎng)立體視鏡、微透鏡陣列,這兩種技術(shù)在實(shí)現(xiàn)原理上都有很大的區(qū)別。
光場(chǎng)立體視鏡
這種技術(shù)的原理很好理解,其實(shí)就是將多塊屏幕按照一定的距離堆疊在一起,通過不同的屏幕顯示不同距離的內(nèi)容,比如近處的內(nèi)容用離眼睛最近的屏幕顯示,最遠(yuǎn)的內(nèi)容則用最后一塊屏幕顯示,當(dāng)所有屏幕的畫面重疊在一起便構(gòu)成了一副完整的畫面,從而產(chǎn)生一定的景深信息。
去年,斯坦福大學(xué)的研究者曾公開過一款采用了光場(chǎng)立體視鏡技術(shù)的VR頭顯,其采用了多塊LCD顯示屏相互重疊起來,前后顯示生成的圖像傳遞到用戶的眼睛時(shí),不同深度的物體可自然的集中,從而使得觀看效果更加舒適。
通過多層屏幕顯示不同的景深畫面,雖然并未能如現(xiàn)實(shí)一樣達(dá)到最真實(shí)的觀看體驗(yàn),但相對(duì)只有一塊屏幕來說,確實(shí)能大大提高體驗(yàn),而且能一定程度保持視覺系統(tǒng)的平衡,降低暈動(dòng)癥產(chǎn)生。
微透鏡陣列
比起光場(chǎng)立體視鏡采用多層屏幕的堆疊,微透鏡陣列技術(shù)則如字眼理解一樣采用微小的透鏡陣列來顯示畫面,每個(gè)小透鏡底部都會(huì)有一個(gè)小小的顯示器來顯示畫面的部分內(nèi)容。
這種技術(shù)會(huì)將影像分解成為數(shù)十組不同的視角陣列,然后再通過微透鏡陣列組合重新將畫面還原顯示,一副畫面中,不同距離的內(nèi)容會(huì)被對(duì)應(yīng)的透鏡產(chǎn)生出對(duì)應(yīng)的景深圖像,當(dāng)用戶觀看畫面中不同的“點(diǎn)”時(shí),感受到的“距離”也會(huì)不一樣,所以使用更接近現(xiàn)實(shí)的觀看體驗(yàn)。
技術(shù)尚未成熟,未來可期
目前這兩種技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),比如像光場(chǎng)立體視鏡,通過多層屏幕的堆疊,但要想給予更多的景深信息,則需要堆疊更多的屏幕,這無疑會(huì)增加VR頭顯的體積和重量,佩戴舒適度則會(huì)降低。
而微透鏡陣列技術(shù)采用N個(gè)微顯示屏+微透鏡陣列的方式來顯示畫面,會(huì)對(duì)屏幕分辨率造成一定的衰減,屏幕分辨率不夠畫面會(huì)很模糊。為了更接近現(xiàn)實(shí)觀看體驗(yàn),微透鏡陣列密度要足夠大,同時(shí)又要滿足高分辨率,這對(duì)于生產(chǎn)制造來說是一個(gè)很大的難度。
此外,這兩種技術(shù)的畫面呈現(xiàn)特別是動(dòng)態(tài)畫面對(duì)于硬件的運(yùn)算能力以及程序的處理能力都有很高的要求...
目前來看這些技術(shù)尚未發(fā)展成熟,軟硬件方面都需要繼續(xù)改進(jìn),雖然這些光場(chǎng)顯示技術(shù)不確定真正普及到底會(huì)是何時(shí),但毫無疑問這種能維持視覺系統(tǒng)平衡、提高真實(shí)觀看體驗(yàn)、降低暈動(dòng)癥的顯示技術(shù)在未來前景無限。
(審核編輯: 滄海一土)
分享