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知道解決
理想的VR頭盔需要什么分辨率才能消除紗門(mén)效應(yīng)?
瀏覽336次2018-03-15 15:57
   由于分辨率不高導(dǎo)致的紗門(mén)效應(yīng)一直是讓用戶詬病的VR體驗(yàn)問(wèn)題之一。這一現(xiàn)象是指用戶的人眼會(huì)直接看到顯示屏的像素點(diǎn),就好比在紗門(mén)之后看東西一樣。那么,如何才能消除紗門(mén)效應(yīng)呢?

  先說(shuō)結(jié)論:這種紗門(mén)效應(yīng)是由像素不足的情況下,實(shí)時(shí)渲染引發(fā)的細(xì)線條舞動(dòng)、高對(duì)比度邊緣出現(xiàn)分離式閃爍(sparkle distractingly)。

  具體推導(dǎo)過(guò)程:

  每個(gè)人的視場(chǎng)角都有些許差距,但大多都是水平210°,垂直100°。

  pixel per degree(像素每度)——是指一度所包含的像素。

  我們?cè)?米距離內(nèi)看電視、半米距離內(nèi)操作電腦、一尺距離內(nèi)玩手機(jī),為什么看不出像素呢?

  因?yàn)槟阋晥?chǎng)角中的1°會(huì)看到60個(gè)像素,從而分辨不出像素感,60°才能達(dá)到『視網(wǎng)膜』級(jí)別的體驗(yàn)。

  在下圖中,每個(gè)格子代表水平視場(chǎng)角上的1°和垂直視場(chǎng)角上的1°的小方格。如果每一度上有60個(gè)像素,那么一個(gè)小方格是60×60個(gè)像素。

  所以,水平的210°里,有210×60=12,600個(gè)像素,而垂直的100°里有100×60=6,000個(gè)像素。所以,理想的情況下我們需要12,600×6,000的畫(huà)面。

  表面上看,這個(gè)數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們現(xiàn)在的普遍分辨率要求。

  現(xiàn)在市面上常見(jiàn)的手機(jī)是1080P的,我們就以nexus5和nexus6為例。

  我們將nexus5插入cardboard第一代:nexus5的分辨率是1920×1080,cardboard第一代的FOV是85°。分割一下屏幕,2×960×1080,計(jì)算出每一度長(zhǎng)度內(nèi)所含像素,960px/85°≈11.3像素每度,1080px/85°≈12.7像素每度,由此得出nexus5+cardboard第一代的像素每度是12°。

  再算把nexus6插入cardboard第二代:nexus6的分辨率是2560×1440,cardboard第二代的FOV是100°。分割一下屏幕,2×1280×1440,計(jì)算出每一度長(zhǎng)度內(nèi)所含像素,1280px/100°≈12.8像素每度,1440px/100°≈14.4像素每度,由此得出nexus6+cardboard第二代的像素每度是13°……

  如果這樣算的話:

  2013年nexus5的PPD12°,

  2014年nexu6的PPD是13°,

  看來(lái)每年增長(zhǎng)一度?這樣2062年豈不是可以達(dá)到目標(biāo)?

  結(jié)果,2015年nexus6P分辨率和nexus6一樣?PPD還是只有14°!?納尼,你耍我!!?

  ……距離60°的PPD,遙遙無(wú)期了!?

  回到現(xiàn)在的情況,每度只有13-14個(gè)像素的后果是,會(huì)讓VR中有很強(qiáng)的鋸齒(aliasing),從而產(chǎn)生了很粗糙的邊緣。又因?yàn)閂R是實(shí)時(shí)渲染的,所以當(dāng)你的頭微微轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),你感覺(jué)那條原本應(yīng)該靜止的細(xì)線(或者某些物體的邊緣線)像在閃爍或者舞動(dòng)一般。

  而對(duì)比度很高的物體邊緣會(huì)出分離式閃爍(sparkle distractingly)——你會(huì)看到一個(gè)像素在RGB幾種高純度顏色之間閃爍,特別是你用了抗鋸齒(anti-alisaing)的時(shí)候,這種閃爍加劇。

  通過(guò)上面的回答,得到的結(jié)論是,目前VR頭盔的紗門(mén)效應(yīng)依然很難解決。但通過(guò)眼球追蹤等新技術(shù),有望降低紗門(mén)效應(yīng)。此外,如果VR游戲、應(yīng)用足夠有吸引力的話,也可能達(dá)到“用戶沉浸進(jìn)去就完全不會(huì)想起來(lái)”的效果。

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