有幸拿到了Pico 3 企業版本和L同學的Oculus Quest 2，在體驗之余不妨寫一篇雜文來聊聊VR這個看著不新但是又很新的東西。

我想在具體的聊使用體驗這些東西之前，先來看看設備的參數，如果有可能的話還想寫一些原理的東西。

我覺得對于VR來說，我們想到的，最直觀的也就是鏡頭了，所以先寫鏡頭：

非球面透鏡可有效解決球差問題，在早期VR頭顯應用較多

傳統透鏡在 VR 應用以非球面透鏡為主，體積/重量較大，應用逐漸減少。

透過菲涅爾透鏡形成更大視覺范圍，呈現出近似于 120° 的視角，接近于我們觀看世界的角度。瞳距有三檔可調，掰動其中一邊便可調節雙瞳距離。

“瞳孔距離簡稱瞳距,正常值范圍在58-64mm之間,本身是個人的遺傳和發育決定的。瞳孔距離指的是雙眼瞳孔正中心之間的長度,

百度百科

自己量下？

對于這個眼參數也需要這些參數

瞳距就是瞳孔的距離，正常人的雙眼注視同一物體，物體分別在兩眼視網膜處成像，并在大腦視中樞重疊起來，成為一個完整的、具有立體感的單一物體，這個功能叫雙眼單視。但是，嬰幼兒在雙眼單視形成過程中，很容易受外界因素影響，致使一眼注視目標，另一眼偏斜而不能往同一目標上看，于是就產生了斜視。醫學上將眼球注視物體時向內側斜視，稱為內斜，也就是人們俗稱的“斗雞眼”。

配戴眼鏡時需要測量瞳距，瞳距分為：遠用瞳距，近用瞳距，常用瞳距。測定時，是按一定的距離測出這三種瞳距的。

虛擬現實眼鏡一般都是將內容分屏，切成兩半，通過鏡片實現疊加成像。往往情況就像下圖一樣，眼鏡的瞳距和我們的眼睛不一樣。

最理想的瞳距應該是這樣的，如下圖:

可以用透鏡覆蓋人眼瞳距范圍，然后使用軟件調節畫面中心和人眼對齊來保證3點一線：

這就是調節瞳距的基本原理

在不久的將來，眼動技術的使用，這個調節的過程是集成到眼鏡內部的，就像pico4給出的電動調節一樣：

就是這樣

基于凸透鏡基本原理，如果想使其焦距變短，滿足近眼成像模組體積縮小的需求，主要有兩種路徑：

1）增加透鏡厚度：通過增加透鏡中央與邊緣厚度差，增強透鏡對光線的折射能力；

2）多組透鏡疊加：縮短整體透鏡模組焦距。

但是，無論采用哪種方式，短焦距與輕薄化的設計訴求在傳統透鏡上必然存在嚴重沖突。

菲涅爾透鏡本質是扁平版凸透鏡，因體積較小且工藝成熟被目前市場上多數 VR 頭顯采用。

光傳播的方向在介質中不會改變（除非是散射光），而是在介質的表面偏離。因此，透鏡中心的大部分材料只會增加系統內的重量和吸收量。基于此原理，菲涅爾透鏡在傳統透鏡的基礎上去掉直線傳播的部分，而保留發生折射的曲面，從而達到省下大量材料同時又達到相同的聚光效果。

很明顯就是光路的變短

Pancake 光學方案設計以偏振光原理為基礎，利用反射偏光片(Reflecting polarizer)對于不同偏振光選擇性反射和投射的特性，配合 1/4 相位延時片(Quarter waveplate)調整偏振光形態，實現光線在半透半反鏡(Half-mirrorlens)和反射偏光片之間的來回反射，并最終從反射偏光片透射出去。方案進一步壓縮了模組厚度，提升了用戶的舒適度和沉浸感。

以下圖為例，圓偏振光在通過 1/4 相位延時片后變為線偏振光到達反射偏光片并被反射，接著第二次通過 1/4 相位延時片變回圓偏振光被半透半反鏡反射并第三次通過 1/4 相位延時片，再次變為線偏振光，因為本次相比第一次光線旋轉 90°，得以通過反射偏光片完成成像。

多次的反射過程

Pancake 方案為組合透鏡，通常可通過控制其中一片透鏡位置進行屈光度調節。對于近視用戶而言，過往佩戴 VR 頭顯進行屈光調節更多采用的是更換鏡片的方式，試戴過程麻煩且調檔選擇較為有限。

而當光學方案升級到 Pancake 技術時，屈光度調節方式有了更多更便利的選擇。因為 Pancake 方案一般為多組透鏡的組合，可以通過移動其中一組鏡片調整整個光學模組的折射率，從而滿足調焦需求，這種方式對于傳統單片非球面透鏡和菲涅爾透鏡方案就無法實現。當然，VR 頭顯也可通過移動屏幕來調整屈光度，但是外調焦方式會改變整個模組總長，頭顯設計時需要預留體積空間，輕薄性較差。

當設備使用時候，人眼焦點調節與成像縱深感不匹配，由此產生視覺輻輳調節沖突（VAC 現象），使得用戶在佩戴VR 頭顯一段時間后會感到頭暈或疲勞。可變焦顯示技術（機械式）通過電機+齒輪傳統系統對透鏡位置進行移動，并與眼動追蹤技術相結合，基于眼部細微特征變化校訂模組焦距，模擬人眼自然成像，從而解決 VAC 眩暈問題。

最大的問題就是這個光學鍍膜上面

目前市面上的 Pancake 方案也存在幾個明顯問題：一是光利用率低，理論上只有25%，光效較低，通常僅約 10%。受光學原理限制，光線在 Pancake 模組中每次經過偏振/半反射環節，光效損失 50%。以兩片式 Pancake 簡易模組為例，光線從屏幕發出后至少經過一次圓偏振鏡，兩次半透半反鏡，光效折損已到 12.5%，考慮光線傳播中不可避免的其他損失，通常 Pancake 模組光效僅約 10%。因此，Pancake 光學方案通常對屏幕亮度要求更高，光學與顯示方案需配套迭，代廠商在打造頭顯時要搭配高亮度屏幕，此舉一定會提高成本和功耗；

第二，Pancake 如果光路精度不夠，就容易在畫面里出現鬼影；第三，由于 Pancake 的核心是光學膜，所以造價本相對菲涅爾透鏡高了接近10倍，成本上升明顯。

幾種傳統的方案對比

Pancake+可變焦+眼球追蹤有望成為未來 VR 新頭顯的主流裝機趨勢。相較于人眼自然成像，VR 頭顯屏幕發出的光線沒有深度信息，光學模組焦距固定。

一塊1.3inch的OLED顯示器，分辨率為2560x2560，120FPS，10bit+HDR，是的，VR里面的顯示器的素質是極高的。

但是使用Pancake以后使用偏振光將圖像多次反射，那么這個效率就很低了，這樣說，如果你想保持和以前的顯示效果的亮度輸出，那么就需要更多的顯示器能量輸出，也就是說，在功率，散熱，以及系統供電上面又是一個大挑戰，而且Pico4現在就是出現這個問題。

這些廠子明的暗的會說一個參數叫視場角，這里也寫一下。

視場角在光學工程中又稱視場，視場角的大小決定了光學儀器的視野范圍。視場角又可用FOV表示，其與焦距的關系如下：像高 = EFL*tan (半FOV)；EFL為焦距；FOV為視場角。那這個概念很容易的就也放到了人眼里面，畢竟這些機器都是模擬人眼的咩~

先看攝像頭系統里面的視場角的定義

以及現在說的兩種視場角的定義方式

這里有個文獻是給出了手機尺寸和可視角的關系，看這個就知道有寫推廣的文案寫什么大屏幕，有什么沉浸感，一看就是狗屎，筆給我我寫，手機這個東西就沒有沉浸感這個東西。

其實說視場角就不得不提一下這個關于中心凹的問題:

視網膜對應關系

中心凹是眼睛的一個關鍵區域，它使人們能夠以非常清晰和精確的方式看到東西。大概就是視野中心30°，也就是視場角為30度。

光場顯示器支持人類視覺系統的兩種聚焦機制，醫學上稱聚散（Vergence）和調節（Accommodation）。

聚散即雙眼相互向內或向外運動，讓影像能投影到兩眼視網膜的中心；調節即調整眼睛晶狀體收縮使外界物像位于視網膜上，從而看清物體。眼睛就像一部照相機，需要通過調整自身鏡頭（晶狀體收縮）的長短來看清晰近處與遠處的物體。

目前市場上的大多數VR/AR頭顯只支持聚散，但不支持調節，這意味著圖像在技術上被固定在一個固定焦深（焦點深度）。 有了光場顯示器，用戶可以在VR/AR頭顯場景中任何深度聚焦，就像看現實世界場景一樣。其實只要支持可支持任意深度對焦就可以，其實只要有這個能力都可以稱之為光場顯示器。

正常人的視力范圍比視野要小,因為視力范圍是要求能迅速、清晰地看清目標細節的范圍,只能是視野的一部分。

那到底能不能給出一個立體的可視范圍呢？

在垂直方向的視野中,立姿時視線方向在視軸以下10°;坐姿時視線方向在視軸以下15°;而當視角為30°~40°時,可以迅速而有效地掃視,稱其為有效視力范圍。人眼的水平視場角和垂直視場角如下所示：

水平與垂直的視場角

接下來是一個簡單的視場角推導過程，有興趣的可以與我索要相關文獻：

將物象放在透鏡的焦距附近時,人眼睛可以看到放大的像。放大倍數為：

式中f′為透鏡的焦距。人眼鏡看到的視場角為:

式中:γ為透鏡的半徑;ρ為出瞳距離。

有個文獻說，最佳的可視角場應該是120，我沒有找到更多的證明過程

但是我們可以明確一點的是：視場角是決定VR全景沉浸體驗的因素之一，一般來說角度越大，沉浸角度越好。

以上都是單純的解釋了一個概念，現在讓我們放在顯示系統里面看一下：

在顯示系統定義中，視場角是指顯示器邊緣與眼睛連線的夾角。在視力正常的情況下，人類獲取視覺感知都是通過雙眼來進行的，而兩眼視網膜對同一被視物體的成像并不完全相同，人類大腦視覺高級中樞對來自兩眼的圖像信息進行處理后，形成的視差可以輔助產生精細的深度知覺，進而產生立體視覺。在VR頭顯的定義中，頭顯的視場角越接近人眼的自然視場角，就越有利于產生更好的沉浸感和臨場感。

現有的技術條件，要獲得更大的視場角，只有一個解決方向，那就是人眼縮短與透鏡鏡片間的距離或增加透鏡鏡片的大小。縮短與透鏡間的距離，由于透鏡與眼睛的距離過近，會導致看不清畫面、紗門效應嚴重或者傷害眼睛。而采取直徑較大的透鏡增加視場的方案，會帶來光學畸變等像差的問題是無法解決的。

以這樣的顯示區域看，其實可以考慮使用上面的顯示器方案更加的模擬人眼對這個世界的感知。4倍超采樣抗鋸齒

而pico4也是和pico3相比提升了10°的FOV

其實大家都只是在關注VR的顯示器是怎么樣的，其實對于這個東西，帶來的是一種全新的交互方式，就像下面，我一直不理解這是什么鬼設計？？？圓圈，在內部又是一個棍子的樣子，其實是紅外線，使用外部的攝像頭來捕捉。

目前VR主流空間定位方式有兩種： （1）Outside-in（由外而內的定位）：顧名思義，需要在環境中布置定位器，實現從外到內的位置計算。

（2）Inside-out（由內而外的定位）：由內向外的空間定位不需要額外布置空間定位設備，借助VR設備自身的傳感器進行環境的感知與事實位置計算。

這個就是捕捉的空間范圍

這里可以側面看一下這個捕捉的工作空間 ? 在捕捉啦～

正面

側面

因為是體驗，我就不能拆了，這里就是找了拆機圖

可以看到確實是有這個紅外的發射器，然后有讀者朋友有壞的VR設備有可以給我研究一下。

廠家注意，我沒有拆，網上拿的圖，Neo3的拆機圖

手柄里面還有一顆超寬頻X軸線性馬達，這個是啥呢？ 每一款型號的線性馬達都天生擁有一個固定的硬件參數：F0。 它描述的是馬達內部彈簧的諧振頻率，業界原始馬達的諧振頻率F0 為235 Hz，這個依據的理論是手部對外界信號在 235 Hz感知最為敏感，但這并不意味著這是人體感覺最舒適的頻率，通過業界不斷的測試和驗證，現在觸覺反饋行業普遍認為，將F0設定為130Hz可以讓整體體驗最為舒適。

簡單的來說就是更加的貼合自然的響應，放大的樣子

理論大概就是這樣了，看機器吧~

先出場的是Quest2，背景雜亂，別噴，東西太多了。

有個盒子，真不錯

這個是拿到的一代的拆機圖，還是比較復雜的

裝有風扇進行一個散熱處理

扇狀的散熱器

Snapdragon XR2芯片上涂滿了導熱化合物，以確保芯片和散熱器之間有著良好的熱量傳遞。

幾個inside-out相機，捕捉使用

先看一下簡單的參數

Oculus Quest 2具備5G接入的能力。不僅可以獨立運行，還可以通過Oculus Link電纜連接到PC，跟PC端進行串流，通過連接到游戲端PC，就可以獲得PC端的VR游戲庫和較為流暢的游戲體驗。并且還可以同時運行Oculus自帶的應用商店以及SteamVR游戲庫。?其實這個功能你覺得就是一個數據聯通的功能，但是對于VR本身來講，視頻源的質量越好，效果是越好的，那么在串流的時候，這個高速的聯通功能就錦上添花了，你可以這樣認為，它是錦上添花的。 Oculus Quest 2采用屏幕側滑三檔調節（58毫米、63毫米和68毫米）的方式來調節瞳距。，這個就是相當于手動的調節了。 Oculus Quest 2續航為兩至三個小時，用戶可以一邊使用Oculus Quest 2，一邊連接到電源插頭使用，因為設備的續航隨著你使用的次數增多，是變差的，但是加上這種一邊充電一邊使用的模式，就會緩解一些續航的焦慮，其實這個虛擬的環境你融入進去，由于電量的原因再脫出來，其實是痛苦的一件事情，就好像你睡的很舒服的時候，有人把你捅咕起來，然后再告訴你，沒事了，二狗睡吧！ 睡nmp睡，不睡了，就是現實和虛擬這種的切換，我覺得也是一個要關注的事情。 Oculus Quest 2有兩種使用模式，分別是房間縮放和固定。房間縮放可以允許用戶隨便走動，具備防碰撞功能，當用戶即將要碰撞到墻面的時候，游戲中的邊界會自動彈出，用來防止用戶受傷。?

Oculus Quest 2具備Passthrough透視背景功能，用戶可以戴著頭顯看到外面的畫面，用戶連續拍兩下頭顯就可以選擇關閉或者打開Passthrough視圖，感覺是大家的標配 Oculus Quest 2追蹤功能 Oculus Quest 2追蹤方面采用的是由內而外的追蹤，可以在不需要外部傳感器的情況下跟蹤用戶的運動，并且追蹤技術比較準確。在追蹤方式上，Oculus Quest 2不僅配套了手柄控制器，還支持手部追蹤，它的手部追蹤功能可以讓用戶無需控制器去玩特定的游戲。 其實我使用vr的時候就每次都在想，我為什么老是使用就像一根棍子一樣的東西來和這個世界交互。我們在現實的生活中，手眼配合是標配了，那么使用手勢確實一個很好的點。Pico4也加了，所以，一些交互的方式，其實這么多代產品迭代后，是可以找到最優解的。 ?

這個游戲有Quest2的不陌生吧？

這個其實就在玩這個了 ? VR眼鏡帶給你的是震撼，一種無法和旁人表達的感官感覺。因為你無法使用語言描述，你現在離地球大概3k公里的地方在俯視著這顆蔚藍色的星球。而且還在越來越想，幾分鐘后，太陽系8大星系在你的手邊旋轉。你隨時撥動一顆星系，整個星系系統的運動速率被你干預。某種程度你就好像是上帝一樣，你就是這個世界的主宰。 其實VR不好推的一點，也就是這樣的，因為這種視覺的體驗，你一定是要有一個硬件才可以體驗到的，不像手機，電腦這樣東西的體驗。 以下是Pico3的一個簡單的參數：

使用pico3的時候是打開了觀影模式，就是去電影院的感覺。。。是真的，而且它鼻翼部分不透光做的非常好，就是在電影院的感覺。就我上一秒還在辦公室聊天，下一秒就在巨幅影院內觀影，這種現實和虛擬的交融，很新奇的感官體驗。 Quest2鼻子部分漏光嚴重，而且頭戴部分設計的不合理，第一次戴都不會很容易的戴好，只有細微調節才可以。

需要向下摳進來才可以

但是Pico就沒有這個毛病，很容易一次戴好。但是兩者的毛病都是不透氣，悶熱，我時時刻刻都能知道我腦袋上面戴著這樣的東西。而且用完以后上面都是汗液，比較難搞的事情。

pico3使用了一種簡單的工業設計帶來了比Quest2好的佩戴體驗，加分

其實VR里面有一個問題，就是這個東西的大小其實是會影響到用戶的心理問題的。我玩黑色瑪麗的時候，一個2米5的人偶？？？就直挺挺的走向我，和我要文件，其實這個過程是很恐怖的體驗，而且里面的東西都是比我大了不止一圈。游戲里面的怪物沖向我的時候，我也是很害怕的。可能這個問題就是編程模型里面的一個簡單的參數控制，我也不是很理解這個，可能大型才明顯？

其他感覺就是，觀影類的app是天然合適VR的，比如瀏覽器。有個朋友體驗完以后和我說，這個瀏覽器真好看，我看了半天，以及一些電影，直播類的。因為巨幅的屏幕播放這個的感官真的爽！

2-3年內，VR如果在應用上面豐富，可能會出現一個不小的爆點，和內部人士聊是，這個東西大家在緩慢的接受，沒有以前那么抗拒了。

對于我們個人創業者來說，其實最好入局的點還是上層的應用開發，進入這種大的行業體系里面深耕，因為這也是藍海的市場。但是就像這種注釋點渲染，圖像邊緣像素提升。其實是需要廠家集成的，也就是說，小團隊的這種技術的創業者最終可能是被這些大廠收購，或者是這個成本太高，大廠自己就會做相應的技術集成。就像pico3或者pico4這些機器，單臺的研發費用都超過2億，而且pico在被字節收購以后，團隊從幾百人現在到3k人的研發團隊，根本不是個人玩明白的。

其中也看到一個有趣的調研：

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這個東西里面隱含著巨大的市場，歡迎挖掘 如同之前很多熱門的概念一樣，元宇宙目前還只是一個無法自成體系的行業，這種行業雖然短期內會引得資本瘋狂涌入，但巨額的投入與長期無法獲得回報，會逐漸拖垮資本對于行業的信心。

編輯：黃飛

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