文档介绍：浅析 VR 透镜与视场角 VRDreamworks 2016-06-20 收藏 6 评论 5 原始标题: 相信看过 VR 发布会,或者 VR 产品的朋友,都会看到厂商的 ppt 或者广告,会嘶声力竭的喊, 自己的 VR 眼镜的视场角是多少,是多么的好!比如下图是某厂商的广告截图: 那么,厂商所得意的 100 度视场角,到底是几个意思?请容晓峰为您细细说来。什么是视场角视场角,英文 Field Of View ,简称 FOV 。根据两种应用情况,视场角有 2 种定义。 , 以光学仪器的镜头为顶点, 以被测目标的物象可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角,称为视场角。如下图。视场角的大小决定了光学仪器的视野范围, 视场角越大, 视野就越大, 光学倍率就越小。通俗地说, 目标物体超过这个角就不会被收在镜头里。 ( 比如电视) ,视场角就是显示器边缘与观察点(眼睛)连线的夹角。例如下图中, COD 角就是水平视场角, AOC 就是垂直视场角。对 VR 来说,其定义应属于第一种。( 虽然 VR 既有显示屏也有镜片) 也就是说, 厂商宣布他的产品的视场角, 指的是该 VR 眼镜的某一个镜片的视场角! 换言之, 视场角就是镜片的一个参数而已。举个例子。比如下图,眼睛通过 VR 透镜去看一个人物,如果这个人物很高的话,那是看不全的,我们所能看到的最高和最低处的光线通过透镜折射进入眼睛, 2 个折射线的夹角,就是 FOV 。( 即眼睛前的 2 根红线的夹角) VR 视场角 FOV 的大小测量如上文所说,如果一个 VR 镜片做好了,那么其 FOV 就定了。那么, VR 镜片的工程师,在实际工作中如何测量 FOV 呢? 在入瞳处用一束平行光照向透镜, 测量显示屏上的光斑高度( 屏放在焦点处), 及光束与中心轴的角度,既测量出角度与像高关系(即畸变)也可以测出最大视场,平行光可以是由平行光管产生,也可以是激光束。下图中,在入瞳处 3 个点射出 3 根平行光:如果是水平向右,则 3 根都聚焦到中心轴;慢慢向右上方射出, 则 3 根都聚焦到屏幕上且焦点慢慢上移; 慢慢上移, 直到屏幕看不到焦点了, 此时的平行光与中心轴的夹角α, 就是 FOV 的一半。即 FOV =2*α VR 透镜的原理首先,先闲聊一下 VR 眼镜的结构:透镜+ 屏幕。如果屏幕是直接嵌入在头盔的,并且不需要连接 PC (此时头盔必然装有高性能的芯片+ 软件系统来运行 VR 内容,比如游戏),可称为 VR 一体机。比如大朋 VR 一体机。如果屏幕直接嵌入头盔, 但是要连接 PC , VR 内容( 比如游戏) 的运行都在 PC , 可称为 VR 头盔( 分体机)。比如 Oculus Rift, Microsoft Holo, HTC VIVE 。如果只有眼镜, 没有屏幕, 而是外接各种型号的手机作为屏幕, 那可称为 VR 镜架。比如三星 Gear VR , 暴风魔镜。下图是眼睛/ 屏幕/ 透镜的关系图, 由图可知视场角是α*2。透镜其实就是放大镜, 为何要放大?因为人有明视距离, 太近的东西看不清楚。一般大于 25cm 的距离才能看清楚。想必你把手机直接放在你眼前 5cm , 你是看不清屏幕的东西吧。有人就要问了, 那可以把手机放到 25c m 外呀?其实, 那更不行了, 25c