在深入VR之前你應(yīng)該知道的虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯透鏡工作原理
要理解虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯透鏡的工作原理，首先要搞懂眼睛是如何看到事物的。
眼睛瞳孔后有晶狀體，也就是眼珠子。眼睛的背面有感官器，可以將入射光轉(zhuǎn)換成有用的可視的信息。
晶狀體將光折射到感官器。晶狀體彎曲率取決于眼睛與物體的間距。如果物體距離近，晶狀體就需要大幅彎曲，呈現(xiàn)清晰的圖像。如果物體距離較遠(yuǎn)，晶狀體只需稍微彎曲就可以。
這就是為什么當(dāng)你在電腦前長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，應(yīng)該每間隔一小時(shí)就需要朝遠(yuǎn)方看看。這有效防止視覺(jué)疲勞，放松晶狀體。
隨著年紀(jì)增長(zhǎng)，晶狀體失去彈性，折射光的能力就會(huì)變差。這就是為什么青少年能看清7cm近的物體，而老年人卻做不到。
所以，想要看清距離我們眼睛3-7cm的頭顯內(nèi)的事物，事實(shí)上是不容易的。這就是虛擬現(xiàn)實(shí)透鏡的作用，它可以折射光，方便人眼看清事物。HTC Vive內(nèi)置菲涅爾透鏡；Oculus Rift CV1內(nèi)置混合菲涅爾透鏡，使得透鏡更薄，折射光的方式更便于人眼看清事物。
醫(yī)學(xué)鏡片便是基于這樣的工作原理糾正散光、近視、遠(yuǎn)視等問(wèn)題的。鏡片修正入射光，使眼睛可讀取信息。
理解菲涅爾透鏡
如果眼睛注視著遠(yuǎn)方，那注視點(diǎn)是無(wú)限遠(yuǎn)的。也就意味著光線是平行的，晶狀體處于休息狀態(tài)。
如果物體像這只小蒼蠅靠近你的眼睛，你要一直看著它，那晶狀體就會(huì)彎曲，光線平行狀態(tài)就會(huì)打破。想要一直看著這只蒼蠅的話，所有從蒼蠅身上發(fā)出的單一的光，都需要聚焦在眼睛的一點(diǎn)上。
如果蒼蠅靠近太近的話，晶狀體彈性不夠，無(wú)法彎曲，眼睛就失去了焦點(diǎn)。
這就是為什么頭顯需要特制的透鏡，以便能修正晶狀體的光源的角度，重新被人眼讀取。
因?yàn)楣馐菑牟煌嵌壬涞骄铙w上的，所以會(huì)感覺(jué)眼睛與事物的距離較遠(yuǎn)，而事實(shí)上距離并沒(méi)有那么遠(yuǎn)。
為了頭顯透鏡能更薄更輕，部分頭顯使用了菲涅爾透鏡。這款透鏡與普通透鏡的曲率一致，但其一面刻錄了大小不一的螺紋。
但使用菲涅爾透鏡意味著你需要做出一定的犧牲。你可以制作出多螺紋透鏡，從而能看到更清晰的圖像。但是光線無(wú)法聚焦在一點(diǎn)上，曲率也總是不正確的。
另外，你也可以使用螺紋較少的菲涅爾透鏡，有助于光束集中和提高對(duì)比度，但圖像的清晰度就會(huì)受損。
這就是虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯透鏡的基本工作原理。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-09-05
