Виртуальная реальность VR привлекала внимание со второй половины 2015 года, и ее внимание демонстрирует горячую тенденцию. В частности, HTC, Oculus и Sony запустили свои продукты VR-гарнитур на базе компьютеров и домашних игровых консолей, что еще больше способствует популяризации виртуальной реальности VR.
И VR считается следующей революционной областью, особенно на игровом рынке, устройства VR могут принести совершенно другой иммерсивный опыт.
Но мы не можем просто знать, какие марки VR-оборудования и какие аппаратные характеристики у них есть. Мы должны понять некоторые из их принципов работы с VR-шлемами, чтобы мы могли лучше понять
Что такое виртуальная реальность?
Прежде всего, нам нужно понять два основных термина — поле зрения и восприятие глубины, которые представляют собой функциональные эффекты.
1. Что такое поле зрения?
Визуальное поле зрения или окружающая среда в любое время является особенно важным фактором в виртуальной реальности. Чем шире поле зрения, тем легче пользователям почувствовать, что они там. Зрение человека состоит из двух полей зрения.
Монокулярное FOV относится к полю зрения одного глаза. В норме горизонтальный угол монокулярного поля зрения — это угол между носом и зрачком, который находится в пределах 170°-175°. Поле зрения носа обычно составляет 60°-65°, чем больше нос, тем меньше поле зрения. Поле зрения височной кости, образованное зрачком и головой, более широкое, обычно между 100° и 110°.
Интересно, что видимые цвета различаются в зависимости от поля зрения.
Для большинства людей бинокулярное поле зрения представляет собой комбинацию двух монокулярных полей зрения. В сочетании угол обзора обычно составляет 200°-220°. Перекрывающаяся стереоскопическая часть двух монокулярных полей зрения является бинокулярным полем зрения, и мы можем видеть трехмерные объекты.
Широкое поле зрения помогает создать ощущение присутствия. Будь то в реальном мире или в виртуальной гарнитуре, большинство действий происходит в поле зрения стереоскопического бинокля.
2. Как работает восприятие глубины
Мозг воспринимает глубину вокруг себя тремя хитрыми способами. Зная фактический размер объекта, вы можете сделать вывод о расстоянии до объекта на основе размера объекта, видимого глазами. Например, машина, которая находится рядом, будет казаться больше, чем машина, которая находится дальше на парковке. Кроме того, объекты, находящиеся близко, попадают на сетчатку быстрее, чем объекты, находящиеся далеко.
Если вы посмотрите в окно автомобиля, деревья вдалеке почти неподвижны, но если вы моргнете, то, скорее всего, пропустите знак. Наконец, расстояние между глазами составляет около 64 мм, и различные объекты вводятся в мозг и объединяются в трехмерное изображение. Чем больше разница в изображениях, тем сильнее выражен эффект. Таким образом, близкие объекты выглядят более трехмерными с ощущением глубины, а удаленные объекты более плоскими.
3. Поле зрения производителей VR-шлемов
Когда дело доходит до поля зрения VR, ограничивающим фактором является линза, а не зрачок. Чтобы получить более широкое поле зрения, нужно сократить расстояние от объектива или увеличить размер объектива.
Производителям виртуальной реальности VR необходимо учитывать эти вопросы.
С более тонкими линзами увеличивается расстояние между линзой и дисплеем, а также увеличивается размер гарнитуры.
Использование более толстых линз (более короткое фокусное расстояние для увеличения объектов) сократит расстояние до дисплея. Но толщина линз добавляет новые инженерные проблемы из-за геометрических искажений и хроматических аберраций. Из-за повышенного увеличения требуется дисплей с более высоким разрешением, чтобы избежать эффекта экранного окна (то есть вы увидите один пиксель).
Другой вариант — зафиксировать размер гарнитуры и увеличить расстояние между линзами и глазами. Но поле зрения будет уменьшаться, что является распространенной проблемой современных небольших гарнитур. Используется толстая линза, но расстояние между линзой и глазом слишком мало.
Конечно, линзы большего диаметра можно использовать для увеличения поля зрения, но есть и некоторые новые проблемы. Середина большого объектива тоже будет толще, соответственно увеличится и вес. Эту проблему можно решить с помощью линз Френеля. Но вторая проблема заключается в том, что независимо от того, какой тип объектива используется, большие объективы вносят больше оптических аберраций.
Все вышеперечисленные факторы необходимо учитывать при изготовлении гарнитура. Широкое поле зрения, но убедитесь, что гарнитура не слишком большая и не слишком тяжелая, сохраняя при этом наилучшие впечатления.
Чтобы лучше стабилизировать эффект отображения HMD фиксированного размера в виртуальной реальности VR, все режимы линз, используемые в нескольких основных HMD VR, разработаны на основе линз Френеля.
Имеется значительный инженерный опыт в создании крошечных структур в наномасштабе. Все это означает, что, выбирая наши продукты, мы можем оптимизировать продукт для получения желаемых результатов, и этот чрезвычайно оптимизированный объектив VR вскоре может быть доступен на потребительском рынке, что делает его очень выгодным для вас в рыночных продажах.