為什么說AR頭顯的透光性與FOV同等重要?

青亭網( ID:qingtinwang )--鏈接科技前沿,服務商業創新

此前,在《為什么說AR頭顯并非FOV越大體驗感越好?》一文中,光學顯示專家Karl Guttag曾提出“AR與VR不同,并不一定要追求大視場角”的說法,并且認為用戶余光的可見范圍對于提升視覺體驗感也同樣重要,因為人眼的余光對于周圍的運動足夠敏感,所以為了保證用戶安全,這部分區域需要盡量避免遮擋。

Feature-Image-FOV2-001

Guttag指出,對于VR來講,由于不透光,因此它更依賴于大視場角、大顯示區域,而對AR來講,即使FOV不大用戶的視覺也并不會受到很多遮擋,可以看到周圍的環境。比如,Google Glass的FOV僅15°,但除了被鏡腿和棱鏡遮擋的部分外,其透光區可達220°。

Upload-VR-ML1-HL-FOV-comparison

當然并不是所有AR頭顯/眼鏡都具備同等的透光范圍,比如Magic Leap One與HoloLens 2的視場角差距不是很大(分別為50°與52°),但透光范圍卻有很大差異(分別為70°和220°),這是由于兩款頭顯設計不同:HoloLens 2上面的框架、傳感器和MEMS光學模組僅遮擋住人眼上面的視覺,而下面的遮光罩透明度高,而且采用開放式設計,距離人眼也比較遠,不遮擋你的余光。

H2-vs-ML1-eye-relief-s1

相比之下Magic Leap One采用全包式鏡框,而且由于其適眼距更短,也更靠近用戶面部,因此用戶雙眼左右兩邊基本都被擋住,只能通過下面看到自己的腳和地面(頭顯上方也透光,不過很少)。

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Magic Leap One

因此,Magic Leap盡管是一款能夠透出周圍環境的MR頭顯,但如果要全天候使用,卻不一定能百分百確保用戶在移動過程中的安全性。而且透光性低,也會給人一種視野狹窄的感覺。

Kress-Corrected-003

而且考慮到AR的定義本身就只是在真實環境中疊加數字內容,那么如果AR頭顯遮擋住用戶大部分視覺,是不是就更像是VR而偏離了AR的本色呢?

ML1-R-Hololens-Diffraction-Comparison-002B-768x507

此外Guttag還指出,Magic Leap One僅透出15%的環境光,用僅能通過6層衍射光波導來查看周圍的環境,體驗感沒有透光度高的遮光罩好,會看到許多畫質的扭曲和變形。而HoloLens的遮光率僅為60%,透光性能更好。

ML1-FOV-versus-the-eye

當然,除了Magic Leap One外,市面上很多AR頭顯/眼鏡也都是采用全包式鏡框,并不具備HoloLens 2在視線下方的開闊視野,不過好在很少會像Magic Leap One那樣靠近用戶的臉(適眼距較長),因此鏡框外也能透露出周圍的環境。

理論規理論,要想驗證AR頭顯/眼鏡的透光性和余光視覺的重要性,就先需要了解人眼的活動規律。有研究顯示,盡管人眼的水平FOV超過220°,但雙目活動的范圍通常僅在120°,而且左右眼視覺融合成的立體視覺范圍則僅限于±40°左右。

Kress-Tilley-Side-View-1024x441

此外,人眼的垂直FOV與水平FOV大小相同,不過不會引起視疲勞的活動范圍約為±20°,而且通常放松時,垂直視線約比水平線向下15°。

而Guttag則認為,人眼放松時的視線可能是受到頭部位置的影響。他表示:許多研究都得出同樣的結果,這是因為他們考慮的都是人在辦公的場景,看著固定的計算機屏幕時頭部會向下15°。

也就是說,人眼放松的時候視線可能并不是在水平線下15°,因此如果將固定的電腦屏幕換成頭顯,人眼所看到的的屏幕會跟隨頭部而一起移動,所以實際的放松視線可能會不同。

至于HoloLens 2對于水平線往上的視線的遮擋,Guttag認為,由于人臉的構造致眼皮和額頭擋住眼球,看不到頭頂,因此即使HoloLens 2遮擋住上部的視覺,也并不造成太多視覺遮擋,用戶只需要抬頭就能看到上面。

最后,Guttag認為,AR頭顯設計師逐漸開始偏離AR的本性,遮擋住余光的AR頭顯不僅難以讓用戶一邊走路一邊佩戴,對于安全性要求高的工業場景來講,透光性越差安全性也更低,難以適用于工人全天作業。

而且,如果AR頭顯遮擋住大部分真實環境,那么AR也并不能算作是增強現實,而更像是取代了現實。如果只是希望為了一些游戲場景來保留部分環境光線,那倒不如選擇pass-through類的透視AR。本文系青亭網翻譯自:Karl Guttag

更多精彩內容,關注青亭網微信號(ID:qingtinwang),或者來微博@青亭網與我們互動!轉載請注明版權和原文鏈接!
青亭網

微信掃碼關注青亭網

青亭網

青亭 | 前沿科技交流群01

責任編輯:hi188
分享到QQ 分享到微信
切換注冊

登錄

忘記密碼 ?

您也可以使用第三方帳號快捷登錄

Q Q 登 錄
微 博 登 錄
切換登錄

注冊

河内一分彩app