虚拟现实(VR)技术前沿趋势:头戴式设备最新创新成果

日期:  
2020年 6月 15日
作者: 
Anne Corning  | 
主题: 

从5G技术到全球性新冠肺炎疫情,各种各样的市场和社会力量加速了消费者和企业对虚拟现实(VR)技术的采用。消费市场在很大程度上是由游戏推动的1,与此同时,教育、医疗保健以及远程工作和协作等企业应用市场也在持续增长。

此外,随着质量的改进、用户舒适度体验的提升和成本的降低,创新的新型头戴式设备、VR眼镜和头戴式显示器(HMD)的开发以及VR技术的进步也帮助提高了市场普及率。举例来说,Occulus公司于2019年发布了Quest头戴式设备,该设备具有移动互联性,并且价格相对经济实惠(399美元),在2019年假日购物季推动了消费者关注度的激增。2

VR硬件创新成果

虽然引人注目的应用和游戏对于VR市场的增长是必不可少的,但最终,如果没有能够提供逼真的沉浸式体验和高质量视觉效果的头戴式设备,VR产品的市场普及速度将会慢得多。而且,如果VR制造商没有解决晕动症、眼睛疲劳、头戴式设备重量和舒适度等人为因素,那么VR设备将可能仅作为一种小众产品而停滞不前。

通过内置高分辨率显示器和运动控制器,确保高刷新率,并遵循人体工程学设计原理,设备制造商持续改进了VR用户体验。举例来说,许多增强现实(AR)、混合现实(MR)和VR设备公司正在探索MicroLED显示器的使用,该显示器提供极高的分辨率,可实现无缝近眼观看体验。头戴式设备硬件和技术方面的其他发展成果持续推动行业向前发展,包括:

  • 2019年,Varjo公司展示了一款新型头戴式VR设备,该设备内置了两种显示器:一种是高分辨率显示器,可以覆盖中央凹区域(眼睛聚焦以查看细节的部分),另一种是较低分辨率的标准显示器,提供宽视场图像,覆盖用户的外围视觉,以创建完全的沉浸感。3 了解更多…
  • 能够摆脱将头戴式VR设备与PC、游戏机、智能手机等硬件装置捆绑在一起的线缆一直是许多VR开发人员的目标。市场上最近推出的Oculus Go等设备终于提供了无线功能,使用户能够更自由地移动。三星公司在2019年底提交的专利申请文件中展示了2020 Odyssey新型潜在无线头戴式混合现实设备图片,极大地激发了人们的好奇心。了解更多… 

 

三星新一代头戴式AR/VR Odyssey设备图示,来自该公司提交的中国专利申请文件。(图片来源:LetsGoDigital)。

  • Valve Index®于2019年6月发布,除了头戴式设备外,同样值得关注的是其对控制器硬件设计的重新思考。Valve的“指关节”控制器可实现更自由的手指移动和独立的手指追踪4Valve Index的更新版本预计将于2020年发布,以提供更大的视野和更高的刷新率。 了解更多… 
  • 此外,最新的Vive™ Focus也提供专为企业客户而设计的无线VR系统,其被宣称为无需任何基本系统或传感器的“一体化解决方案”。

最新的HTC Vive™ Focus企业级头戴式VR设备和控制器。(图片:Vive

新闻热点:HP Reverb 设备

就在上周,在VR / AR全球峰会在线(VR/AR Global Summit Online)活动举行期间,惠普公司(HP®)发布了一款创新的新型VR设备:第2代HP Reverb。Reverb设备是由惠普、微软和Valve通过一项联合行动开发的,其内置了两个2160 x 2160 LCD显示面板(每只眼睛配备一个显示器),据说可以消除90%的Mura(缺陷和瑕疵可能会影响显示器外观)。惠普公司宣称Reverb设备“无Mura”。

该头戴式设备使用由Valve(采用菲涅耳设计)开发的特殊镜头,可改进角度分辨率,并在镜头边缘提供视觉清晰度。该设备还采用四个内置小型摄像头(用于追踪更多的运动)和高质量扬声器(与佩戴者的耳朵相距10mm),以提供沉浸式空间音频体验。惠普公司预期游戏玩家将对这款设备产生浓厚的兴趣,同时也看到了许多商业应用的潜力。

预览第2代HP Reverb头戴式虚拟现实设备。

确保最佳的用户视觉体验

在头戴式VR设备制造商可以将任何这些新型系统投放市场之前,他们需要进行仔细的测试,包括开发阶段和设备量产阶段。Radiant的显示器测量解决方案能够满足这一要求,对近眼设备进行高分辨率、高精度测量。

Radiant的 AR/VR 镜头采用独特的光学设计,专为测量头戴式VR、AR和MR设备中内置的近眼显示器而设计。该镜头设计模拟人眼的大小、位置和视野,以准确采集和评估用户所看到的内容。AR/VR镜头可与Radiant的ProMetric®成像光度计和色度计搭配使用,采集头戴式设备内置显示器的高分辨率图像,以检测可能影响视觉质量的缺陷和异常(比如:Mura)。

AR/VR镜头的光圈为3.6毫米(复制人眼瞳孔的大小),并且位于镜头的前部,可将成像系统的入射光瞳(接收光线的位置)置于头戴式近眼显示器设备中与人眼相同的位置。

Radiant的 TrueTest™ 软件TT-ARVR™模块提供行业领先的显示器测试算法,能够对测试进行排序,将选定的所有测试应用于相机采集的单个图像,确保在数秒钟内快速评估显示器的所有相关特性。TrueTest软件中的标准测试包括亮度、色度、对比度、均匀性、Mura、像素缺陷、线缺陷等,而TT-ARVR模块则增添了针对头戴式显示器(HMD)特性的测试,包括:调制传递函数(MTF)、畸变和对焦一致性。

如需了解更多有关AR/VR/MR设备内置显示器测量的信息,请观看Radiant于2020年5月27日在 AWE 线上会议及博览会上举行的网络研讨会。在该网络研讨会上,Radiant区域销售经理Davis Bowling介绍了Radiant专为近眼显示器测试而开发的创新成像解决方案,其能够复制人类视觉,用于对用户的视觉体验进行最准确的评估。

该网络研讨会的主题包括:

  • 近眼显示器测量挑战
  • 重要的光学设计特征,使成像系统能够复制头戴式设备内部的人类视觉
  • Radiant的AR/VR显示器测量系统及软件分析功能

 

 


引用文献

  1. Cohen, M., “How the Coronavirus Crisis Will Shape the Future of Virtual Reality”, Columbia Business School, Forbes, May 21, 2020.
  2. Ibid.
  3. Raikes, B., “Varjo Pushes the Envelope on VR Performance”, Display Daily (retrieved June 11, 2020). 
  4. Pino, N. and St. Leger, H., “Best VR headset 2020: the virtual reality headsets you need to try”, TechRadar, May 12, 2020.
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