文/VR陀螺 萬里

圖源：Meta

圖源：Karl Guttag

 畫面有桶形失真，分辨率表現(xiàn)不佳 

下圖為通過MQDH軟件截取的畫面，可以看到畫面出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)效果，這是因?yàn)镸QP的物理顯示器進(jìn)行了21°反向旋轉(zhuǎn)處理。

根據(jù)海外分析師SadlyItsBradley的說法，Meta之所以會采用旋轉(zhuǎn)屏幕設(shè)計(jì)，原因可能有兩點(diǎn)：一是能提供更大的垂直FOV、二是因?yàn)樵O(shè)備使用Pancake光學(xué)方案，光學(xué)器件更靠近用戶的臉，這樣可以給鼻子的三角形區(qū)域留出空間。

圖源：Karl Guttag

上圖出現(xiàn)了桶形失真，即四個邊都向外彎曲，而桶形失真用于糾正MQP Pancake光學(xué)元件所導(dǎo)致的枕形失真問題（很多VR光學(xué)元件都有類似的失真糾正機(jī)制）。這使得畫面外圍的像素被光學(xué)拉長，因此分辨率較低。

下面一張圖中，左1為截屏畫面，左2為相機(jī)拍屏畫面，右1為相機(jī)直接拍攝真實(shí)環(huán)境的照片。對比左邊兩張圖，可以發(fā)現(xiàn)最左邊圖像已經(jīng)經(jīng)過失真糾正處理，不過它書柜處的外部像素因?yàn)楣鈱W(xué)畸變而被顯著拉伸超過兩倍。

圖源：Karl Guttag

下面的測試中，Karl Guttag進(jìn)一步給我們展示了MQP全彩透視糟糕的分辨率表現(xiàn)。

下圖左為MQP開啟全彩透視所拍攝到的Snellen視力表畫面，右為相機(jī)直接拍攝畫面（畫面經(jīng)過了局部放大處理）。在美國，看不到第一行的“E”基本上等同于“盲人”，而MQP的顯示效果介于20/200（“法定盲人”）和10/200（“視障者”）之間。

此外，在顏色方面，左圖還出現(xiàn)了很多問題，如書柜顏色過度飽和，視力表上方出現(xiàn)了色彩偏移，其他地方又有欠飽和等問題。相比之下，右邊相機(jī)所拍攝的畫面與肉眼觀感較為接近。

左為MQP透視效果，右為相機(jī)直接拍攝畫面，圖源：Karl Guttag

SadlyItsBradley表示，MQP的彩色透視功能使用了兩個分辨率為1280x1024的IR攝像頭為顯示器提供亮度信息（兼做追蹤和SLAM算法），此外，它還有一個1600萬像素的RGB攝像頭，主要用于圖像著色。

兩顆1280X1024像素的攝像頭，從圖像采集到最終屏幕成像，會經(jīng)歷裁剪、旋轉(zhuǎn)和桶形扭曲等過程，最終生成的圖像像素質(zhì)量約500x500，由于MQP單眼視場角約85度，簡單換算它的圖像PPD約為6。

為了更直觀展示MQP相機(jī)的分辨率表現(xiàn)，Karl Guttag還設(shè)置了三組對比照片，左1為MQP的截屏畫面，左2為相機(jī)拍攝的畫面（約70PPD），右2為經(jīng)過適當(dāng)壓縮處理的相機(jī)拍攝畫面（約6PPD）。

圖源：Karl Guttag

下面為局部放大圖，（最右邊補(bǔ)充了Quest 2的透視效果圖）。從下圖左2可以看到，MQP透視的分辨率確實(shí)不理想，它的表現(xiàn)甚至要比左3以6.4PPD模擬的圖片還要糟糕。因此，Karl Guttag指出，佩戴MQP時，最佳中心視力只有約人類良好視力的 1/10。

圖源：Karl Guttag

對于透視的成像效果問題，Meta的工程師理應(yīng)清楚，將單個彩色攝像頭與兩個跟蹤攝像頭結(jié)合使用會嚴(yán)重?fù)p害圖像質(zhì)量。不過在這種情況下，它們依舊愿意犧牲圖像質(zhì)量來換取虛實(shí)物體位置的穩(wěn)定。Meta團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，但代價是圖像質(zhì)量以及失真程度（特別是觀察近距離物體時）表現(xiàn)糟糕。

SadlyItsBradley指出，Meta Quest 3將配備兩顆高分辨率的彩色攝像頭，每只眼睛各一個（或類似于奇遇MIX的方案），這樣應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)更好的全彩透視效果。不過，如果試圖通過實(shí)時跟蹤和深度感應(yīng)相機(jī)信息映射真實(shí)世界的畫面，仍可能會出現(xiàn)失真問題。因?yàn)槿释敢暦浅Ｒ蕾囂幚砥餍阅?，并且對于續(xù)航而言也是一大負(fù)擔(dān)。

即將發(fā)布的Quest 3爆料圖片，圖源：SadlyItsBradley

 透視效果動態(tài)范圍表現(xiàn)慘淡，M2P時延約50ms 

除靜態(tài)畫面外，Karl Guttag還針對MQP彩色透視的視頻效果做了相應(yīng)測試。他指出，MQP彩色透視的動態(tài)范圍表現(xiàn)簡直可以用慘淡來形容。

由于MQP使用的是對紅外線敏感的跟蹤相機(jī)，這使得它拍攝任何明亮或發(fā)光的東西，畫面都會顯得發(fā)白，而在光線不好的情況下，畫面會變得非常嘈雜。

下面視頻中不難發(fā)現(xiàn)MQP彩色透視所呈現(xiàn)的動態(tài)范圍低、畫面以及顏色失真等問題。近距離物體表現(xiàn)很糟糕，但是距離較遠(yuǎn)的物體也會發(fā)生奇怪的扭曲現(xiàn)象。

在其他一些測試場景中，MQP所拍攝的燈光和電腦屏幕都出現(xiàn)了過曝現(xiàn)象，并且紙張由于出現(xiàn)扭曲變得基本無法閱讀。

下面的視頻中，里面放置了一個貼有斯內(nèi)倫圖表的計(jì)時器，還有一個電腦計(jì)時器（用于實(shí)現(xiàn)頭顯視頻錄制以及相機(jī)拍攝畫面的幀同步）。由于過曝問題，電腦屏幕亮度需要設(shè)置成最低，不然無法看清楚屏幕畫面。

從視頻里面擺動的指針可以發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動場景下，它的畫面失真較為嚴(yán)重，并且畫面顏色填充要明顯滯后于運(yùn)動。

值得注意的一點(diǎn)是，雖然錄屏畫面看起來顏色還原較為準(zhǔn)確，但是拍屏畫面顏色已經(jīng)過飽和，實(shí)際肉眼觀看也如此。考慮到在VR模式下，MQP顏色還原十分準(zhǔn)確，但透視模式的顏色表現(xiàn)卻不如人意，這點(diǎn)讓人有些費(fèi)解。

左為拍屏畫面，右為視頻錄制畫面，圖源：Karl Guttag

除了顏色問題，Karl Guttag還發(fā)現(xiàn)錄屏軟件所捕獲到的視頻畫面每3幀就會出現(xiàn)一次畫面撕裂的情況，而通過相機(jī)拍攝的畫面（4K60幀拍攝）并沒有這一問題。原因可能在于軟件錄制的視頻源與頭顯播放的視頻源并不同步。

錄屏情況下發(fā)生的畫面撕裂現(xiàn)象，圖源：Karl Guttag

錄屏畫面與拍屏畫面顯示效果有差異不僅在Karl Guttag的測試中有所反映，很多用戶也表示他們所錄制的視頻源觀感要優(yōu)于親眼看到的效果。

因此Karl Guttag懷疑MQP在成像時會優(yōu)先照顧運(yùn)動到光子的時延（M2P）而不是畫面整體質(zhì)量，而在錄屏?xí)r則剛好反了過來，這時候會優(yōu)先考慮畫面質(zhì)量而非M2P時延。

Karl Guttag使用光傳感器測量發(fā)現(xiàn)，設(shè)備的M2P時延約為40-50ms。

 使用視頻透視做MR，許多老大難問題還沒解決 

AR/VR設(shè)備的透視方式主要可以分為視頻透視（Video See-Through，VST）和光學(xué)透視（Optical See-Through，OST）兩種。一些資料指出，光學(xué)透視方案下，用戶通過放置在眼前的半透明光學(xué)合成器看到外界真實(shí)世界，同時光學(xué)合成器也將計(jì)算機(jī)生成的圖像反射到用戶的眼睛里，從而將真實(shí)世界和虛擬世界結(jié)合起來。

而視頻透視則是通過相機(jī)捕捉到真實(shí)世界的實(shí)時視圖，然后與計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)結(jié)合在一起，展示在不透明的顯示器上，最終進(jìn)入用戶的視野。

視頻透視是VR的主流透視方案，如果細(xì)分的話還包含黑白透視，全彩透視等。此前Karl Guttag曾經(jīng)討論了用視頻透視做AR的一些優(yōu)缺點(diǎn)。