华为VR眼镜光学设计大解密:每一个国人的选择!vrar虚拟现实

那么我们从一款好VR应该具备的要素来解析华为VR带给国人那些!

一切从视场角说起

既然视场角是VR眼镜最直观的指标,那么我们还是从视场角说起。

水平视场角

对角线视场角

VR视场角

VR眼镜的成像原理

透镜是VR眼镜中必不可少的一个器件。为什么一定要透过透镜才能观看呢?因为人眼是有一个观看范围的。对于一个正常视力的人来说,能够看清的距离大约是从14cm到无穷远;而对于近视眼来说,这个范围则被拉近并且减小了。比如对于500度近视的人来说,他能看清的范围大约在8cm到20cm之间,我们把这两个点分别称为近点和远点,过近或过远都无法看清。

人眼的观看范围、近点和远点

因为这个原因,我们在使用VR眼镜的时候,也需要把屏幕放在这个有效的观看范围内才能正常观看。而通常VR眼镜中,屏幕距离我们眼镜的距离只有3-4厘米,远小于正常的近点距离,所以需要通过一片凸透镜折射光线,让屏幕上的图像形成一个更大更远的虚像。这个虚像在我们可以有效观看的范围之内。

VR成像原理

在VR眼镜中,放大的图像为用户提供了沉浸感,左右分屏显示存在视差的图像则带来了虚拟的3D感觉。人眼在观看物体时,左右眼看到的图像是不完全一样的,我们称之为视差。左右眼看到的带有视差的图像传给大脑,大脑就可以判断这个物体距离我们有多远。越近的物体视差就越明显。这一点我们通过单独用左眼或右眼观看就能发觉。如果物体在我们双眼都能看到的区域,我们可以准确地判断这个物体的距离;而如果我们只依靠单眼去看一个物体,这种距离感往往就没有那么准确。VR眼镜将左右屏幕分开,分别呈现含有视差的左右图像,简单来说就是距离我们不同距离的物体,在屏幕上具有不同的视差。这样在观看时,我们就有了虚拟的3D感觉。

VR中的左右眼视差

为什么视场角不是越大越好?

视场角是现在市场上VR厂家宣传的主要指标,而且基本都将更大的视场角作为自己产品的亮点,让消费者认为视场角是越大越好。但事实是否如此呢?

我们首先来看一下人眼的视场。下面的图片是人眼的视场感受。人的单眼舒适视场大约60度,图片中的B和C区域分别代表左右眼的舒适视场角。在这个范围内,人眼不动或微小转动就可以看到清楚的图像。

人眼视场

双眼视场重叠的区域,也就是此前说的能准确判断物体距离的区域,在人眼不转动的情况下也大约是60度,我们称之为双眼舒适立体视场。如果双眼转动的话,这个区域可以达到124度。而单只眼睛可以达到的极限视场大约是156度。

VR眼镜追求的极致目标是完全还原人眼的真实视角感受。所以从这个层面上来说,视场角确实是越接近人眼视场(单眼156度)越好。

但是不要忘了,视场角提高的同时也要求图像分辨率同步提升。我们在观看真实世界的时候,画面的细腻程度是无限的,而我们在使用VR眼镜的时候,大量的产品仍在使用FHD或2K分辨率的屏幕,远远无法到达我们眼睛所能达到的极限分辨率。

VR眼镜的原理和放大镜一样,当你把屏幕放大10倍、20倍时,所看到的实际分辨率也降低了10倍、20倍,随之而来的也就是目前市面上VR产品常常被人诟病的“颗粒感”、“纱窗效应”。一款VR眼镜如果想拥有大视场角,就需要增大镜片的放大倍数,但这时屏幕的“纱窗”也会被看的更清楚。

VR的“纱窗效应”

VR眼镜追求更大视场角的原因无非是想更贴近人眼的实际视场角,增加沉浸感。但是在现有屏幕分辨率的限制下,更大的视场角就意味着更严重的纱窗效应,反而会令沉浸感丧失。所以视场角并非越大越好,而是需要根据屏幕的分辨率进行设计,在视场角和实际分辨率之间做权衡。

华为在设计镜片时曾做过实际测试:当VR眼镜的视场角大于85-90度时,我们就会有比较明显的沉浸感;当视场角在90到120度之间时,人们实际感受到的视角差异并不明显;当视场角大于120度时,人们的视角感受又会有一个较明显的提升。所以通常视场角小于80度的VR只能作为一个简单的观影设备,而不能带来真正的沉浸式VR感受;少数自带屏幕的VR一体机能够做到大于120度的体验,但是价格相对高昂。由于人眼对90度到120度之间的感知相对不明显,我们认定90-100度是一个比较理想的移动VR视场角范围,可以较好的平衡视场角和实际分辨率。

下面的表格对比了几款VR的实际分辨率情况。

可见,当前市场上VR屏幕分辨率大致相同的情况下,视场角越大,实际观看的分辨率也会明显降低。华为VR综合考量视场角和分辨率的因素,选择了95度的镜片视场角。在这个角度下,可以在满足沉浸感体验的同时,把颗粒感控制在较低的水平,达成较好的平衡。搭配Mate9Pro手机,华为VR可以获得目前主流VR眼镜产品中最高的实际分辨率(PPD)。

适配屏幕的VR才是好VR

华为VR目前适配Mate9Pro,Mate9保时捷设计,P9Plus这三款这三款5.5寸机型。市面上很多VR产品常常宣传适配所有手机,号称从4.7”到6.3”的屏幕大小通吃。一个VR并不是能把各种型号的手机塞进去就可以号称完成适配的,这种“适配”完全不考虑屏幕的大小和镜片的观看范围,是纯粹的“耍流氓”。

从下面的几张图就能明显看出很多VR产品所谓适配的问题所在。

对于屏幕较小的手机,透过镜片已经能看到手机的边框,有的甚至能看到完整的手机,这种“适配”何谈沉浸感;另一方面,对于屏幕比较大的手机,镜片只能看到屏幕上一小部分区域,但是播放内容可是显示在整个屏幕上的哦,这种“适配”恐怕只有一种拿望远镜看电影的感觉。只有针对屏幕大小进行光学设计,镜片才能最大限度的利用屏幕上的显示区域,最大限度的减小颗粒感、提升视场角,同时又不会看到手机边框而“穿帮”。

目前市面上很多VR产品单纯追求宣传上的噱头,而号称支持所有屏幕。当然这类VR产品本身就有着“先天不足”,它们无法针对特定手机进行优化设计,只能选一些通用的光学镜片,完全没有针对性的适配和优化过程。

华为VR属于华为手机的“自家兄弟”,自然最清楚“兄弟”需要的是什么样的光学设计。因此,华为VR的镜片在最初设计时就根据屏幕尺寸进行了适配,并以此为基础进行后续设计。这样才保证了光学和屏幕形成了最佳搭配。

镜片清晰的VR才是好VR

目前市场上的很多VR产品选用35mm到40mm左右直径的镜片,很难覆盖到人眼转动所观看的范围,很容易就会看到镜片的边框,总有“管中窥豹”的感觉,自然看不痛快。

除了镜片口径小,这些VR眼镜的镜片通常中心一点点区域是清晰的,眼睛稍微转动到边上就是一片模糊,这种VR眼镜宣称的视场角再大也无济于事,能看的视场角恐怕只有四五十度,始终让人有一种模模糊糊的感觉。

还有些VR眼镜,当我们对准镜片正中心的时候倒是还算清晰,但是稍稍有一点偏差,画面就扭曲变形,甚至一片模糊,用这种VR眼镜的时候,永远都在挣扎着找到最清楚的那个位置,而往往左眼找到了,右眼的位置又偏了。

针对这些问题,华为VR特别选用了直径超过50mm的超大镜片,观看时不会再受到边框的干扰。同时华为VR的镜片在设计时对镜片清晰范围做了针对性的优化,特别考虑了镜片边缘的清晰度和对佩戴偏差的容忍程度,利用特殊的离焦设计,使整个镜片的清晰度和清晰范围有很大提高,并且提升了对佩戴偏差的容忍范围。简单来说就是清晰的画面范围更大,更符合人眼的观看效果,让我们看的更痛快。更大的镜片加更大的清晰范围,带来的体验提升也是加倍的。

华为VR针对视场角、屏幕适配、清晰度、清晰范围等多个业界痛点进行了独特的优化设计,并选用最好的日本进口光学级树脂,为您打造了一款沉浸感强,分辨率高,观看清晰舒适的VR镜片,给您带来极致、舒适的VR体验。

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1.配了一个散光+近视眼镜,看东西会变形很明显正常吗?有解决办法吗我也是高度近视和散光,看你是第一次配眼镜,这种情况是有可能的。因为如果散光度数高,第一次戴上眼镜https://www.zhihu.com/question/4581294192/answer/40324547147
2.为什么新配了一副眼镜我看着手机屏幕会凸起来有问必答根据你的情况的描述来看,考虑是眼镜的度数或者瞳距不合适所引起的。350度的近视,一般来说我们医生是https://www.120ask.com/question/70252061.htm
3.配眼镜看手机是凸起的正常吗戴眼镜看手机屏幕凸起是眼镜度数过高造成的;也可能是镜片曲率导致画面变形,近视越高曲率越大;或者新换的眼镜度数增加,或者有散光,轴向误差大等原因。戴上眼镜,画面变形,地面骨瘦如柴,墙壁倾斜。这些眼镜不能戴,因为会伤害眼睛,使眼睛疲劳,导致眼睛不断增大。建议换副眼镜,配适合自己的眼镜,既能提高视力,又能看清画https://www.rwys.com/articlecontent/78867
4.近视镜看手机屏幕凸怎么回事?眼科近视镜看手机屏幕凸怎么回事?全部回答 竺平 副主任医师 江苏省中医院 立即预约 可能是由于佩戴的眼镜不合适,或者是出现散光等因素导致需要进行散瞳验光检查,从而排除近视散光或者是眼底病变引起的症状,早期发现,早期治疗,平时减少使用电子产品的时间。 回答于2022-07-06 21:08 https://m.fh21.com.cn/iask/dzmip/105639307.html
5.《近视防控三十问答》,转发保存十、长期戴眼镜会使眼睛变凸吗? 导致眼睛变凸的原因是近视,近视度数增加,眼轴增长,使眼球看起来凸出。变凸不是因长期戴眼镜引起的。发现戴上眼镜后,眼睛看上去有些变形,是因近视镜片存在一定的像的缩小作用引起的。 十一、过了18岁以后,近视还会增长吗? https://dywang.cn/edu/1755691.htm
6.新配的眼镜看手机屏幕凸起来,正常吗有问必答新配了副眼镜看手机屏幕是凸起来的,低头走路看地面感觉在走下坡路,以前的旧眼镜度数是200多,现在新眼镜度数是400多,是眼睛一下子还没适应过来,还是配的眼镜不合适_有问必答_寻医问药网https://3g.club.xywy.com/wenda/122838803.htm
7.戴眼镜看手机屏幕凸出来怎么回事问答库戴眼镜看手机屏幕凸出来可能是眼镜度数不合适、镜片弧度造成画面变形、验光不准确等原因导致,详情如下:http://www.39yst.com/ask/3794337.shtml
8.戴眼镜看手机屏幕凸起怎么回事39问医生问题描述: 戴眼镜看手机屏幕凸起怎么回事医生回答(1) 石香玉 主任医师 抚顺市第二医院 眼科 病情分析:戴眼镜看手机屏幕凸起可能是由近视、老花眼、散光等引起的。1.近视近视导致眼睛无法正确聚焦远处物体,包括手机屏幕。因此,佩戴眼镜可以矫正视力,使图像清晰。对于近视患者,定期进行眼科检查并调整眼镜度数是必要的。https://wapask-mip.39.net/mip/question/86608678.html
9.戴新眼镜为什么感觉看屏幕会变凸?有部分人戴新眼镜的时候,看手机屏幕看地板会觉得凸出来了,这是为什么呢?可能是以下几种情况1、从来没有配过眼镜 2、度数一下子增加过多 3、旧眼镜戴了两三年以上的 4、长期佩戴隐形眼镜或美瞳的,或者不常佩戴眼镜的 5、镜框变化太大 看看以上的习惯看看你占了哪点? 至于“手机变凸”的具体原因,主要是因为上https://m.dianping.com/ugcdetail/260368925?sceneType=0&bizType=29&msource=baiduappugc
10.近视镜是凸透镜还是凹透镜为什么近视镜是凸透镜还是凹透镜为什么 近视眼镜是凹透镜,凹透镜所成的像总是小于物体的、直立的虚像,主要用于矫正近视眼。近视眼主要是由于晶状体的变形,导致光线过早的集合在了视网膜的前面。凹透镜则起到了发散光线的作用,凹透镜成一个正立、缩小的虚像,使像距变长,恰好http://m.qicaisi.com/bk-485960.shtml