VR术语大科普

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VR

虚拟现实、灵境

虚拟现实技术(英文名称:Virtual Reality,缩写为VR),又称虚拟实境或灵境技术。借助计算机等设备产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界,从而使处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉

AR

增强现实

增强现实(Augmented Reality,AR)是一种将虚拟信息与真实世界融合的技术,通过多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、SLAM等多种技术手段,将三维模型、音频、视频等信息模拟仿真后,应用到真实世界中,从而实现对真实世界的“增强”

MR

混合现实

混合现实技术(Mixed Reality,MR)是虚拟现实技术的进一步发展,也指合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。该技术通过在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感

XR

扩展现实

扩展现实(Extended Reality,XR),是指将真实与虚拟相结合,打造一个可人机交互的虚拟环境,为体验者带来虚拟世界与现实世界之间无缝转换的“沉浸感”。这也是AR(增强现实)、VR(虚拟现实)、MR(混合现实)等多种技术的统称

FOV

视场角

FOV全称“Field of View”,可翻译为视场角。表示可直接观看到的视野范围。其值可侧面反映VR设备的“黑边”(又名“潜望镜效应”)的强度大小。在光学工程中又称视场,其与焦距的关系如下:像高 = EFL*tan (半FOV);EFL为焦距;FOV为视场角

PPD

Pixel Per Degree

PPD是一种用于衡量VR显示器清晰度的指标,表示在单位视场角(1度)内包含的像素数量。通俗来讲,VR设备的PPD值越高,意味着VR设备的分辨率越高,图像质量越好,用户在虚拟世界中的视觉体验也就越清晰、逼真。且人眼的PPD值为60-70左右

纱窗效应

Screen-door Effect

纱窗效应(screen-door effect)是指由于目前VR设备的分辨率不足,人眼可直接观察到显示屏的像素点,感观类似透过了一层纱窗。其根本原因是像素不足时,导致实时渲染会引发细线条舞动、高对比度边缘出现分离式闪烁

甜蜜点

Sweet Point

VR中的甜蜜点指的是无渐晕、无像差的视野范围。通俗来讲,就是光学镜片中最清晰的中心区域的范围大小。甜蜜点越大,边缘模糊感越低,观感也更佳。甜蜜点已然成为VR界判断光学设计优劣的重要指标之一

FFR

固定注视点渲染

固定注视点渲染 (Fixed Foveated Rendering,FFR)是一种新型图形计算技术,由于人眼较为容易忽略注视点以外的信息,所以可以凭借降低注视点周围图像的解析度来大幅降低计算复杂度。 以此来降低 GPU 负载,实现更好的优化效果

ETFR(DFR)

动态注视点渲染

ETFR,又名Dynamic Foveated Rendering(DFR),是指以用户的眼球注视点位置为渲染重心,动态调节VR屏幕的渲染分辨率的基于眼球追踪的注视点渲染技术。此技术拥有比FFR优化更好、观感更佳的特点

EYEBOX

眼盒

EyeBox(眼盒)指的是近眼显示光学模组与眼球之间的一块锥形区域,也是显示内容最清晰的区域。如果接收眼与输出区域的中心对齐,则将获得完美的图像。超出该区域的范围可能会呈现图像扭曲、显色错误,画面模糊等问题

IPD

瞳距

全称Inter Pupillary Distance,即瞳孔间距。头显需要精确匹配用户的 IPD,以确保左右屏幕对齐用户的瞳孔位置。如果 IPD 设置不正确,会导致视觉不清晰、眼睛疲劳和头晕等问题。若配合眼球追踪技术,即可实现测量IPD数值

非球面

备注:光学透镜类型

非球面透镜属于VR中的主流光学透镜方案之一,外观上相对而言最为清澈透明,属于垂直光路。其特点有甜蜜点大、眩光、鬼影弱,观感更为自然,但同时也更加的厚重,且相对成本较高。在高端PCVR领域应用广泛

菲涅尔

备注:光学透镜类型

菲涅尔透镜外观上由一条条螺纹(即菲涅尔带)组成,属于垂直光路。其特点是甜蜜点相对较小,且有眩光问题(以上缺点表现请以各家厂商调教的最终效果为准)但比起非球而言更为轻薄,且成本低供应链相对成熟,在一体机领域应用最为广泛

PANCAKE

备注:光学透镜类型

PANCAKE是近年来大热的VR光学方案,属于折叠光路。其特点是极大的减少了光路路径长度,使得VR设备更薄,甜蜜点更大。但同时由于光路经过多次折叠,也有亮度损失等问题。目前广泛应用于新兴一体机领域,未来商用价值极高

晕动症

Motion Sickness

晕动症,是指对运动状态错误感知产生的一系列生理反应,表现为头晕、头痛、恶心、呕吐、面色苍白等。在VR领域中,视每个人体质的不同症状出现的强度也会不同,且随着使用时长的增加会逐步适应。通常在自由移动的使用场景下易引发晕动

VST

Video See-through

全称为“Video See-Through”,即视频透视。通过相机捕捉现实画面映射到显示器上,可完全控制视觉集成,允许遮挡,甚至对真实物体进行更高级别的修改。其代表产品有quest系列、PICO一体机系列和Vision Pro等

OST

Optical See-through

全称为“Optical See-Through”,即光学透视。通过放置在用户眼前的半透明光学合成器直接看到现实画面。同时将虚拟图像反射到用户的眼睛里,以此使真实世界和虚拟世界结合。其代表产品有HoloLens系列、Magic leap系列等

Outside-In

外向内追踪技术

Outside-in,即由外而内的定位。需要在环境中布置定位器(至少两个),形成360覆盖建立三维位置信息,定位器多重高速光线扫描,使用三角学计算每个感应器的位置(精确到毫米)。经典代表为valve与HTC推出的灯塔基站方案

Inside-Out

内向外追踪技术

Inside-out,即由内而外的定位。不需要额外布置空间定位设备,借助VR头显自身的所带的传感器和相机进行SLAM和环境的感知与事实位置计算,经典代表为微软Windows MR系列、quest系列和PICO一体机系列等

Lighthouse

别名:灯塔定位系统

此为valve自研的outside-in灯塔定位技术,HTC为官方授权方。基于HTC基站定位的头显都可以算作lighthouse生态内的产品。除了VR头显,还有tracker(全身追踪)、指虎(VR手柄)等设备也支持灯塔系统

MURA

俗称:抹布效应

mura是日语“斑”(むら)的罗马音拼写,随着液晶显示器的推广,在显示器界逐渐引申为显示器亮度或色彩显示不均匀,造成条纹和斑块现象的意思。mura效应(又名“抹布效应”)通常在单色调环境下表现较为明显

余晖效应

备注:光学透镜类型

余晖效应,又称“视觉暂留现象”。光信号传入神经需经过一段短暂的时间,光的作用结束后视觉形象不立即消失,会有残留的视觉,这一现象则被称为"视觉暂留"。在VR中降低余晖效应可有效降低晕动(更少的拖影,屏幕反馈更为及时)

辐辏效应

备注:光学透镜类型

辐辏就是通过转动眼球调节视线,来将2个物象看成1个物象。调焦就是通过调节焦距,来看清物体。如果辐辏和调焦的位置发生了分离,则会产生辐辏调节冲突,使大脑混乱从而引起视觉疲劳。限于现有技术发展,其依然是难以解决的业界难题

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(以上部分解释为作者本人理解,带有一定主观色彩,仅供参考)