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科普知識
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人工智能

多高的分辨率和刷新率才能讓VR體驗夠真實?

發布日期:2022-04-17 點擊率:722

  對于類似HTC Vive的設備,需要雙目12450*6840或更高的分辨率(介于8k和16k之間)才能達到“視網膜”效果。

  對于所有VR設備,需要達到150-240fps的刷新率才能讓一般人覺得足夠真實。

  如此高的分辨率和刷新率需要數十倍于當前PC的硬件性能才能驅動。

  “視網膜”效果是一個沒有清晰定義的概念。根據Steve Jobs在發布iPhone 4時的定義,它是指在10-12英寸的距離上,設備的像素密度達到300ppi(每英寸300像素)的水平時的顯示效果。然而實際上人眼在12英寸的距離上的分辨率可以超過900ppi。我們在這里采用Jobs的標準來討論。

  12英寸距離上300ppi的像素密度,通常用一個單位為ppd(每度像素數)的參數來表示:

  

  想象一個頂角為1°的細長的等腰三角形,其高度 d 為眼睛與屏幕的距離,r 即為其底邊覆蓋的像素數量。根據Jobs的定義,要獲得視網膜顯示效果,需要至少57ppd。

  對于主流VR頭顯如HTC Vive來說,其單眼橫向FOV為110°,縱向約120°。據此計算,它需要

  

  的單眼分辨率才能達到視網膜水平,也就是需要一塊至少 12540*6840 的屏幕輸出雙目畫面。按照類似流行的4k、5k、8k 的說法,這樣一塊屏幕差不多是13k;如果維持Vive顯示面板大小不變的話,其像素密度約為2567 ppi(作為對比,Vive的像素密度約為447 ppi)。至于有的朋友提出這樣高的像素密度能否實現,我覺得應該是沒什么問題的,畢竟Sony早在2013年就造出了2098 ppi的OLED屏幕。

    

如上圖。目前的主流VR頭顯的像素密度只達到了這一標準的1/6。我們在主流顯示設備的像素密度上翻的前一個6倍,花了二十多年(從DOS時代的320*200到目前主流的1920*1080)。

  提高VR設備的像素密度,并不是單純地把高密度顯示面板造出來然后放進頭顯這么簡單。從2k到4k、4k到8k,每次升級看上去都只是數字翻了一倍,然而像素數量卻是呈平方級上升的,4k是2k的4倍,8k是2k的16倍。視網膜VR級別的分辨率,其像素數量是目前Vive的33倍。

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