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很多人都不知道 但它是VR最重要的属性之一

很多人都不知道 但它是VR最重要的属性之一

  • 从一次修改说起


      早在 HTC Vive 刚刚开售几个月的时候,人们就发现秘诀。通过修改 SteamVR 平台的设置文件,就能够实现更好的显示效果。只要电脑性能还顶得住,我们可以把 HTC Vive 画面的像素密度调得更高。

      修改像素密度之后,通过超采样我们就能够让 HTC Vive 输出的图像分辨率按比例增加。图像会首先以超过 HTC Vive 原生的 2160×1200 的分辨率被渲染,然后再通过降采样显示出来。最后,得到一个更加清晰细腻的图像。

      如果没有体验过,修改像素密度就能够得到更清晰的画面这一点可能会让人感到有些不解,毕竟 HTC Vive 本身的显示分辨率就是固定的,不会有变化。不过,其中还是有玄机的。我们要了解的一点是,“像素密度”和由此引出的“视网膜分辨率”这两个概念,它们对 VR 甚至 AR 来说都非常重要。
  • 像素密度和视网膜分辨率


      我们绝大多数人习惯用分辨率数字来描述像素数量,比如显示器中现在最常见的 1920×1080,对待 VR 头显也是如此。虽说分辨率数字在一定程度上确实能够指出画面的精细度,但对于 VR 和 AR 头显来说,像素密度,或者说每度像素数是更加有用的数据。

      对于 VR 头显来说,达到“视网膜分辨率”这个标准是终极的目标,因为当像素密度到达一定程度的时候,即使是视力最好的人也无法从 VR 画面中分辨出瑕疵和多余的细节来。那么,我们离视网膜分辨率这个目标又有多远呢?

      我们先假设人眼是一部数码相机,那么它的“数据列表”将显示其传感器在视网膜中心凹(视网膜中视觉锐度最高的区域)处能够识别每度 60 像素。光从人眼看外界事物的角度来说,任何超过每度 60 像素的画面都是分辨率上的浪费,因为人眼已经无法再分辨更多的细节了。因此,这就被称为视网膜分辨率。

      这就意味着如果一个图像由 3600 个像素点构成,也就是 60×60,而这个画面放在视网膜中心凹一个 1°×1° 的区域里,那么即使这个画面的像素数增加到 90×90,8100 个像素,放在相同的区域里时,一个人在相同情况下也无法分辨出像素数的增加。

      顺带一提,每度 60 像素有时候也被称为“每像素 1 弧分”。毫无疑问,1 弧分当然就是 1/60 度了。这种计算方式构成了苹果所谓“视网膜屏幕”这个概念的基础,也就是说在合适的距离上,屏幕就会在视网膜上产生这么多的像素密度。

      如果你拥有一个 VR 头显,那么也可以去计算一下像素密度,也就是你眼中看到的画面里,每一度有多少像素。举个例子,Oculus Rift DK1 的分辨率为 1280×800,即单眼 640×800,且单眼的水平视角大概为 90 度。这样,计算(640÷9)我们就能够得到它的像素密度大概是每度 7 个像素,远小于每度 60 像素这个苛刻的标准。

      即使是 HTC Vive 这个目前消费级市场最先进的 VR 头显,经过计算它的像素密度也不过每度 11 个像素而已。专业市场最好的 Sensic zSight 头显能够达到每度 32 个像素的成绩,那也离最终目标有很大的距离,而且这还是因为它的可视角度很小(只有 60 度)的缘故。

      毫无疑问,更高的像素密度能够让你看到更多的细节,比如画面中的文字,衣服上的纹路,再更远的距离上看到目标等等。总的来说,画面给我们带来的感觉会更加真实。

      过去消费级 VR 头显和专业级 VR 头显的一大区分点就是它们的像素密度,正如上文所说的那样。我们可以通过下面这一系列图,分别看到像素密度在每度 60 个,每度 30 个,每度 15 个,每度 7.5 个时不同的表现效果。很明显,像素密度越高越清晰,到了最后画面已经惨不忍睹,几乎没法看清细节了。








      高像素密度这个指标对于显示屏来说,相比对人眼的视觉系统要更加重要,因为前者是需要通过光学器件来放大的。虽说屏幕图像放大有两种不同的光学系统实现手段,也造成了观感一定程度上的不同,但不管怎么说,像素密度越高,在人眼看来也一定是更加细腻清晰的。
  • 现在和未来


      时间走到 2017 年,我们有希望能够看到 VR 画面的呈现在像素密度上能够前进一大步吗?可能性并不高。从各大厂商已经透露的消息来看,Oculus 强调降低门槛打造生态;HTC 专注实现无线化;微软新来乍到,推行的是所谓混合现实概念。看上去,似乎并没有人将注意力放在分辨率的提升上。

      这一点其实不会令人感到惊讶,因为即便 Nvidia 已经推出了新卡皇 Titan Xp,在单卡 4K 这条路上走得更远,对付 VR 内容也会更加游刃有余,目前无法改变的事实是要有强大的 VR 体验,仍然需要相当高的硬件配置才行。

      2017 年,厂商们的努力是降低 VR 门槛,提高人们对 VR 的接受度,这是 VR 市场目前的沉寂现状所决定的,这个时候让它继续高端化显然不会是什么好的选择。

      那么我们什么时候能看到这个终极目标的实现?很难说。要达到那个目标,VR 头显得是 HTC Vive 性能的 6 倍,意味着分辨率的暴涨。到了那个时候,不仅硬件性能要跟上,现在已经出现的无线体验可能还会无法应付数据信息量的激增。所以这个终极目标考验的是一整个技术体系的极大进步,而这等待的时间是要以年为单位的。
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