今天的VR头显在纸面上的分辨率可能相对较高,但当这些像素被拉伸到广阔的视角范围内时,有效的角分辨率远低于你从一台典型的1080p电视或显示器上所期望的。不幸的是,能够同时实现广阔视角和视网膜分辨率的适当VR显示器目前还不容易得到。在那时之前,总部位于芬兰的VR初创公司Varjo正在使用宏显示和微显示器的组合,将高密度分辨率置于视野中心而不放弃广阔的视角。
更新(2018年5月30日):在本周的AWE 2018上,我有机会看到Varjo最新的“Beta”原型机,相比其前身,它展示了明显的改进。与Alpha原型机相比,Beta头显在“上下文显示器”(构成外围视野的屏幕)上使用更高分辨率,每只眼睛为1,440 x 1,600,而“焦点显示器”(提供视野中心视网膜分辨率密度)保持在1,920 x 1,080(每度60像素)。该公司还确认该头显将支持SteamVR跟踪2.0(以及1.0)。
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值得注意的是,Beta原型机的中央焦点显示器(高像素密度区域)的尺寸略大,并且两个显示器之间的融合也得到了改善。它并不是完全无法察觉,但比以前更平滑、更清晰,基本消除了焦点显示器边缘稍微变暗的带状区域的外观(尽管仍然有一些闪光和扭曲)。这使得从高密度部分的视野过渡到低密度部分的影响更小。Varjo表示,他们正在使用硬件和软件调整来平滑这一过渡。
显示器之间的融合的改进已经达到了一个值得的程度,即值得在焦点显示器边缘忍受一些伪影,因为你可以在中心视野获得绝对看不到像素或屏幕门效应的视网膜分辨率区域。透过焦点显示器,可以看到清晰的文字,否则仅通过上下文显示器看不到。摄影测量场景有时令人惊叹,微小的纹理在没有焦点显示器提供的像素密度水平下根本看不到,使场景真正逼真(在看中心区域时)。
透过头显的焦点显示器看起来就像是看向VR自身的未来,朝向整个视野都提供视网膜分辨率的时代。但Varjo的嵌入式显示器方法存在一个重要问题:其他公司正在研发更大分辨率的VR显示器,最终似乎会实现覆盖整个视野的视网膜分辨率显示器。那么Varjo的头显只是一个临时解决方案,还是更多?时间会告诉我们,但从迄今为止从该公司所看到的东西来看,我怀疑他们的嵌入式显示器头显不会是他们在VR领域的唯一贡献。
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该公司的首席营销官Jussi Mäkinen告诉我,Beta原型机在制造准备方面也取得了进展。对于头显的最初发布,公司决定不采用硬件视线调整(调整焦点显示器以保持其处于注视中心)。这方面的研发工作仍在进行中(我们在这里探讨了该公司的一些潜在方法),但使用该头显的早期合作伙伴表示,他们宁愿尽早拥有固定焦点显示器的版本,而不是等待更长时间以获得硬件视线调整的版本,Mäkinen告诉我。话虽如此,最初的固定焦点显示版本将包括可以用于视线调整渲染的眼球追踪,并有可能进一步平滑焦点显示和上下文显示之间的过渡。
Varjo计划于今年晚些时候推出该头显的商业版本,并专门面向专业/企业应用场景,预计价格在5,000美元至10,000美元。
图片由Road to VR提供
原文(2018年2月26日):Varjo头显利用了该公司所称的“上下文显示”和“焦点显示”。上下文显示是一块大尺寸宏显示器,分辨率为1,080×1,200,横向覆盖100度的视角。单独来看,它几乎与Oculus Rift或HTC Vive提供的保真度相当。然而,Varjo的技巧在于将一块1,920×1,080的焦点显示微显示器放置在头显视野的中心位置。尽管从像素数量上来说,焦点显示的分辨率并没有明显超过上下文显示,但它的像素密度在水平方向上仅有35度,因此非常高。
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在2018年MWC展览上,我得以亲眼目睹Varjo Alpha原型头显。我在视野的中心看到了一个极高质量的图像,几乎没有明显的屏幕门效应。超出这35度的矩形区域后,分辨率下降至类似第一代消费级VR头显的水平。在焦点显示和上下文显示之间的边界处,高分辨率区域和低分辨率区域之间有一个不完美的过渡,看起来像一个模糊的矩形光晕,但实际上没有我预想的那么令人不适。
根据Varjo提供的图像,对焦点显示与上下文显示之间的粗略近似。相对视野大小不按比例缩放。| 图片由Road to VR提供,基于Varjo的图像
公司使用了一种光学组合器,即一个双向镜子,来组合这两个显示器。Varjo的首席市场官员Jussi Mäkinen告诉我,未来Varjo希望通过硬件和软件的结合进一步平滑过渡。
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焦点显示与上下文显示之间的质量差别真是天壤之别。焦点显示不仅没有显示任何明显的屏幕门效应,而且角度分辨率的提升将原本模糊的图案变成了完全可读的字母,这在演示体验中放置的一张虚拟标准眼图表中非常明显。纹理在改进的角度分辨率下受益匪浅,显示出了在低分辨率的上下文显示上根本看不到的细节。
请观看上面的视频,关注眼图表较低的字行,以了解焦点显示与上下文显示之间分辨率差异。由于摄影机没有捕捉到头显的整个视野,这种分辨率跳变在视频中并不明显。您无法完全看到此视频中的边界伪像。
Vajor Alpha原型使用了SteamVR跟踪技术,该公司计划继续使用这项技术。由于这是手持演示(摄像机尚未固定在头显上),我没有全面测试其原型形态下的头部跟踪。
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在目前的状态下,即使只有静态的焦点显示,额外的分辨率优势也是显而易见的。只要你有意识地试图将目光集中在镜片的正中心,你几乎可以自欺欺人地认为整个显示器都是清晰的。当然,在实际使用中,您的眼睛并不总是完全准确地朝向镜片的中心,因此您不会总是看着焦点显示的超级清晰区域。您还将面临眼睛跨越过渡点的问题(在高分辨率和低分辨率之间来回切换)。
Varjo的长期希望是能够实时移动焦点显示,创建一种硬件凝视显示的模式,以便焦点显示始终处于您注视的中心位置,无论您看向哪里。这当然需要出色的眼球追踪技术(以及其他一些条件),但如果能够实现,这将使头显更具吸引力,因为您的眼睛将永远不需要跨越两个显示器之间的边界(始终停留在超级清晰区域)。甜蜜点),如果边缘始终距离视野中心固定距离,你的大脑可能会很好地忽略边界。
实现主动焦点显示并不容易,尽管Varjo已经申请了几种潜在方法的专利,其中大多涉及快速在两个轴上旋转光学合并器,我们最近在探索该公司的关键技术时对此进行了审查。
尽管Varjo首席市场官Jussi Mäkinen告诉我,公司已经有了具备主动焦点显示的原型,但是Varjo计划于今年晚些时候发布的首个商用产品是否使用静态或主动焦点显示仍然未定。
照片来自Road to VR
Mäkinen告诉我,Varjo目前专注于头显的企业和商业应用,公司最初预计将定价在5000至10000美元之间。他表示,公司正在积极听取合作伙伴对头显哪些方面需要改进的反馈意见。
另请参见了解“屏幕门效应”,“Mura”和“走样”之间的区别
如果Varjo能够开发出一种有效可靠的主动视野机制,他们的头显可能成为在单个显示器(每只眼睛)准备好提供这样的体验之前,制造接近视网膜质量的VR头显并具有宽广视野的重要中间产品。但我们知道宏显和微显制造商都在朝这个目标努力,那么一旦单个显示器能够完成所有任务,Varjo会处于何种地位呢?
Mäkinen表示,Varjo不仅想制造一个头显,还希望开创VR的生产力用例,利用硬件和软件的结合。他举了一个例子,即使用完全虚拟的工作空间而不需要物理监视器,这只有在分辨率足够高的情况下才能实现。他表示我们可以期待公司在软件方面做出更多努力。
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