VR注视点渲染推迟测试：未达抱负水平，但已够用 2021-02-26

摘要 ：VR注视点渲染推迟测试：未达抱负水平，但已够用

对于VR来讲，眼球追寻是未来的一项关键技术。它可认为VR头显带来更优质的体验和功用，包括生物识别（视网膜认证）、眼球输入、注视点烘托等等。

其间，注视点烘托指的是经过眼球追寻来识别用户在VR中的注视点，从而动态调节VR屏幕的明晰度，也就是说注视点区域最明晰，余光部分则降低明晰度。如此一来，注视点烘托方案有助于降低硬件压力，一起提高VR视觉明晰度。NVIDIA与Tobii在实验就中发现，注视点烘托可将显现作用最高提高57%。

vr设备,二手vr设备,vr体验馆，vr设备租赁,vr影院 
总归，注视点烘托有望成为提升VR显现技能的一项突破性技能，但由于硬件本钱高，依靠精准的眼球追寻作用等原因，市面上自带眼球追寻功能的VR头显并不多，主要以一些高端的企业级VR头显为代表。比方，Varjo、Vive Pro Eye（眼球追寻技能来自于七鑫易维和Tobii）、Pico neo 2眼球追寻版等等，此外还有正在开发中的Lynx-R1 AR/VR一体机，惠普似乎也在研发一款名为Omnicept的眼球追寻和面部动捕VR头显。

实际上，流通的注视点烘托作用依靠于精准且实时的眼球追寻作用，意味着对于推迟的要求很高。VR头显中采用的眼球追寻方案主要为光学传感器+计算机视觉算法，因而传感器采样率和算法处理速度都或许造成推迟和差错。尤其是考虑到每个人瞳孔形状各不相同，眼球追寻计算也简单因而发生差错和推迟，影响动态烘托的观感。

那么，现有的眼球追寻技能能否到达凝视点烘托的要求呢？

为解释上述问题，由来自德国美因茨大学、瑞典隆德大学、澳大利亚西悉尼大学等科研机构的学者组成的科研团队对市道现有的几款商用VR头显进行测验，并在两个试验中，别离比照它们的眼球追寻推迟，以及VR屏幕依据眼动实时烘托的推迟。

据了解，科研人员在试验中比照了Fove-0、Varjo VR-1和HTC Vive Pro Eye三款头显，其中Fove-0是以眼球追寻为卖点的VR头显，曾用于检测老年痴呆等场景。而Varjo VR-1则是一款配备四块显现器的“人眼级分辨率”VR头显，和Vive Pro Eye相同首要应用于企业级市场。

试验一：眼球追寻推迟

在这个试验中，科研人员使用眼电图模块来精准捕捉凝视点，并与头显的眼球追寻数据比照，来计算推迟。眼电图系统通过丈量眼球动作改变产生的生物电压来追寻眼球，理论上推迟很低（大约1到2毫秒），因而其丈量结果将作为本次试验的比照规范。一起，精准的专业视频眼动仪Eyelink 1000也将作为眼球追寻推迟的比照规范，其推迟仅为1.8毫秒，与眼电图差不多。

试验二：动态烘托推迟

这个试验首要是丈量从眼球扫视动作开端，到VR屏幕更新对应画面所需的时间，相当于凝视点烘托进程的全体推迟。而VR动态烘托的推迟遭到至少两大因素影响：1）眼球追寻推迟；2）由烘托时间、刷新率、硬件算力等方面决定的屏幕显现推迟。此外，通讯规范、总线架构、PC VR传输作用等都或许造成推迟。

因而除了眼电图模块外，在这个试验中还将选用光电二极管来捕捉VR显现屏的改变，采样率最高可达1500Hz。

在这两个试验中，4名测验对象将凝视点在各距离20°水平视场角的多个点上移动，共收集60次眼球活动（测验者年纪25到46岁，均为裸眼，未佩戴框架或隐性眼镜）。在测验Vive Pro Eye头显的部分，别离运转SteamVR和Tobii XR两种SDK，并各进行一次丈量，不过发现两个SDK的结果差别不大。



终究结果显现，三款VR头显中Fove-0的眼球追寻推迟最低，仅为15-16毫秒，而整个凝视点烘托进程的推迟则为45毫秒。其次是Varjo VR-1，推迟别离是35-36毫秒和57毫秒，而Vive pro Eye则为50毫秒和80毫秒。

科研人员表明：Vive Pro Eye的眼球追寻推迟已经超出凝视点烘托的适宜规模，而Fove-0和Varjo VR-1则到达了凝视点烘托所需的规范。不过与试验用的专业眼球追寻设备相比，三款头显的凝视点烘托推迟仍然较高。



实际上，这场试验并未测验凝视点烘托在VR游戏等场景的作用，而且仅测验了眼球水平移动时的追寻作用，凝视点移动的幅度也较大（20°水平视场角规模）。因为VR游戏对画质要求更高，眼球追寻的推迟应该控制在小几十毫秒内，才干避免被使用者发觉，影响沉溺感。

参与试验的科研人员之一Niklas Stein表明：PC VR处理眼球追寻的推迟控制在30到50毫秒之间，是比较规范的水平。



当然，愈加抱负的凝视点烘托作用应该能捕捉到愈加细微的眼球活动，并实时更新显现屏的动态分辨率。不过Stein表明：就现在的眼球追寻技能来讲，其推迟还不能到达最抱负的水平，但已足够用。

总之，Fove-0的眼球追寻功用足以运转凝视点烘托，而Varjo VR-1追寻一些幅度较大的眼球动作时作用更好，一段时间后，使用者偶然仍是能发觉到凝视点烘托的模糊部分。

（ END）