随着本月早些时候Rift S的发布,人们揭示了该头显不会包含调节镜片间距以与用户眼睛间距(也称为IPD)对齐的能力,这使得该头显对于那些IPD与头显标称设置的距离较远的人来说适应性较差。我们联系了Oculus以了解Rift S、Quest和该公司其他头显的官方支持的IPD范围,以及视野。
在传统的虚拟现实头显中,为了获得舒适和清晰,理想情况是用户的每只眼睛与每个镜片的光学中心对齐,并且每个镜片的光学中心与每个显示屏对齐。这可能有挑战性,因为成年人的IPD范围大约为50mm到80mm之间(正态分布中心约为63mm)。
图片提供:《人类瞳孔间距的变异性和极值》
“男女间的平均IPD在统计上显著不同,不同种族团体之间存在差异,在近距离和远距离视野之间存在差异,以及在某些年龄组之间存在差异。成年人口的平均和中位数IPD都似乎接近于63mm。关于极值:绝大多数成年人都在50到75mm的范围内。”
引用来源:“Variation and extrema of human interpupillary distance”作者:Neil Anthony Dodgson
为了覆盖人口百分之五到百分之九十五(即绝大多数)的IPD分布,最初的Oculus Rift(也称为CV1)使用两个单独的显示器,每个镜片都固定在其中一个显示器上,并配有一个机构,可调节镜片/显示器组件之间的距离从58mm到72mm,Oculus表示。
然而,Rift S使用的是一个单一的显示器,两个镜片都固定在上面,这意味着镜片之间的实际距离无法调节。Oculus已确认Rift S将支持软件IPD设置,该设置将根据用户的IPD调整渲染图像。虽然软件设置可以改善渲染图像的感知比例,但无法解决未能透过镜片的光学中心所导致的清晰度和舒适度问题。
Oculus Rift S、Quest、Go和Rift的官方IPD范围
图片提供:Oculus
Rift S取消了硬件IPD调节功能,这引发了一个问题,即Oculus认为哪些IPD范围适合这款头显。我们要求公司确认各款头显的IPD细节,并得到以下回复:
Rift
可调节镜片IPD:58-72mm
“最适合IPD在56mm至74mm之间的用户”
Rift S
固定镜片IPD:63.5mm
“最适合IPD在61.5mm至65.5mm之间的用户”
Go
固定镜片IPD:63.5mm
“最适合IPD在61.5mm至65.5mm之间的用户”
Quest
可调节镜片IPD:58-72mm
“最适合IPD在56mm至74mm之间的用户”
该公司在这些数据前加上了以下内容:
“当然值得注意的是,感知和舒适度因人而异,取决于解剖结构,某些人可能对体验有更高的容忍度(例如,如果他们不在‘最佳’范围内,仍然可以使用和享受这款头显)。”
Oculus Rift S、Quest、Go和Rift的最佳投影范围
图片提供:Oculus
从Oculus提供的数据来看,Rift和Quest共享相同的可调节IPD范围,而Rift S和Go共享相同的固定IPD。这些信息还似乎表明Oculus认为每个镜片的“甜蜜区”大小是多少,即镜片最清晰并提供最佳视觉体验的区域-对于所有四款头显而言,“甜蜜区”宽度为2mm。
然而,这与声称Rift S、Quest和Go使用的新型镜片改善了“甜蜜区”不同。务虽然“甜蜜区”不是一个具体定义的术语,但即使该区域本身没有显著扩展,清晰度在2mm区域内可能有所改善。我们联系了Oculus以获取更多信息。
与其他任何Oculus头显不同的是,Rift S配备了一个平滑的眼睛到镜片的距离调节,可以实现更佳的沿着z轴的动态甜蜜点,使得更容易达到最佳视野,并且也有助于适应戴眼镜的人。Oculus Go包含一个眼镜间距调节器,可以改变眼睛到镜片的距离,但只在标准值和使用眼镜间距调节器实现的值之间进行调节。
Oculus Rift S、Quest、Go和Rift的视野
图片由Oculus提供
在视野方面,Oculus一直不愿提供具体的测量数值(可能是因为它们在每个用户的面部结构上有所不同)。该公司只愿提供一些含糊的相对比较:
Rift视野:基准
Rift S视野:“略大于Rift”
Go视野:“略大于Rift”
Quest视野:“等于Rift”
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在Rift S发布后,没有硬件可调节的IPD,Oculus创始人帕尔默·拉基(Palmer Luckey)在2017年离开了该公司,他表示由于Rift S没有硬件可调节的IPD,他无法舒适地使用该头盔,并且进一步认为其IPD对大约30%的人口来说并不适合。Oculus没有回应有关拉基言论的请求评论。
然而,在2015年,即将推出最初的Oculus Rift之前,设计这款头戴式显示器的工程师们谈到了为什么他们认为支持广泛的IPD范围是一个关键的设计目标,以及能够自定义IPD以适应每个用户的重要性。
在舒适度方面,最重要的是正确地处理光学和头部适应。头部适应包括人体工程学以及重量分配的方式。[…]
你有两只眼睛,我们有两个屏幕[在Rift CV1上]。确保正确的景深和焦点对于每个人来说都非常重要,最大程度地提高舒适度。人体工程学非常关键。当我们谈论人体工程学时,我们希望一个设计可以适应从第5百分位女性到第95百分位男性的每个人。这真的非常困难。如果我们搞砸了,它对每个人都不舒服。Rift真正需要适应所有的客户,整个社区。[…]
Crescent Bay(Rift之前的原型)没有(IPD调节)。这是Oculus Rift头戴式显示器上一个非常重要的功能。作为工程师,我们的问题是让这个功能变得非常平滑、易调节,同时不增加太多的重量或复杂性。[…]
目标是创建更好的立体视图、更好的景深感和更好的3D效果。
的确,工程师们注意到,设计具有硬件IPD调节的头戴式显示器而不增加过多复杂性是一项挑战。然而,四年后,这一功能的重要性似乎发生了变化,因为Rift S和Go抛弃了其硬件IPD调节,表面上是为了减少复杂性和成本。
另外,舒适性——头盔的物理适配也是一个关键因素。由于甜蜜点容忍度可能小到2毫米,一个头戴式显示器必须能够舒适地靠在用户头部的非常精确的位置上,以实现良好的对齐,并且最好在整个VR会话期间保持在该位置。
市场上的其他主要头戴式显示器多年来都采用了固定IPD的方法,特别是PSVR和所有的Windows VR头戴式显示器(除了Odyssey和Odyssey+)。但是,它们也有自己的投诉。
更新(2019年3月29日):本文早期版本中提到所有Windows VR 头戴显示器都使用固定IPD调节。然而,三星的Odyssey 和Odyssey+ Windows VR头戴显示器包括一个硬件IPD调节。这个已经进行了修正。
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