专题栏目:ARVRMR虚拟现实

头盔显示器是什么?

头盔显示器(Head- Mounted Display,HMD)是目前3D显示技术中起源最早,发展得最完善的技术,也是现在应用最广泛的3D显示技术。头盔式显示器可以将参与者与外界完全隔离或部分隔离,因而已成为沉浸式虚拟现实系统与增强式虚拟现实系统不可缺少的视觉输出设备。它用眼罩或头盔的形式安装在头部,并用机械的方法固定,头与头盔之间不能有相对运动,如图3-14所示。头盔显示器上常常安装有陀螺仪和位置跟踪装置,这样虚拟现实软件就可以追踪用户的视角和位置来改变三维场景的视点,虚拟现实系统能在头盔显示器的屏幕上显示出反映当前位置的场景图像,如图3-15所示。头盔显示器能以比普通显示器小得多的体积产生一个广视角的画面,通常视角都会超过90°HMD的基本原理是:在每只眼睛前面分别放置一个显示屏,两个显示屏分别同时显示双眼各自应该看到的图像,当两只眼睛看见包含有位差的图像,3D感觉便产生了。

头戴式显示器在20世纪80年代之前就已经出现并用于政府和军方,但是直到2012年,仍然只有为数不多的制造商为消费者提供家用的头戴式显示器。头戴式显示器分为可透光和不可透光两种,可透光式头戴显示器除了可以用于显示画面,还可以让用户看到显示屏之后的景物。这种特性往往被用于增强现实的应用程式的开发。从20世纪80年代开始,头戴式显示器的体积和重量在缩小,显示效果也在提高。最新的家用头戴已经可以显示1920×1080的全高清的3D画面。头戴式显示器通常可以接受交换帧、左右并排、上下并排、双通道DVI的信号,最新的头戴式显示器可以接受HDM1.4的3D封装格式。

HMD能给用户提供很强的沉浸感,但是也存在着许多缺点,例如佩戴HMD观察,会减少观察显示试验的娱乐、舒适和自然;人眼长时间近距离聚焦容易感到疲劳;屏幕成像太小,必须尽可能放大以达到和人眼所见视野相一致;另外,HMD的造价也比较昂贵。

答案来源:黄海 《虚拟现实技术》

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