AR/VR光學(xué)專家Karl Guttag曾指出，基于VST透視的AR雖然繞開了光學(xué)透視AR的一些局限，但VST透視依然存在運動延遲、余光視覺透視效果、分辨率、IPD不匹配等多種問題。的確，VST透視AR的結(jié)構(gòu)、原理比光學(xué)透視AR更簡單，但它同樣需要解決許多問題（搭配低延遲光場相機、光場顯示屏來實現(xiàn)高動態(tài)變焦），才能實現(xiàn)理想的視覺體驗，因此Guttag認(rèn)為這將需要很長一段時間，可能超過50年。
(資料圖片僅供參考)
那么對于Meta的VST透視混合現(xiàn)實頭顯Quest Pro，Guttag又怎么看呢？
近期，他在博客中發(fā)布了Quest Pro報告，并表示：Quest Pro的VST透視效果糟糕，令人難以置信。Quest Pro官方宣稱用于企業(yè)、辦公場景，但它的視覺體驗并不能滿足這些場景的需求。接下來我們就詳細(xì)看看Guttag的觀點。
首先，Guttag強調(diào)Quest Pro依然是一款為VR游戲而生的產(chǎn)品，認(rèn)為它沒有達到企業(yè)級水平。他表示：ML1、ML2也是這樣，硬件規(guī)格和體驗不適合企業(yè)級應(yīng)用，但定位卻指向B端，這更像是營銷策略轉(zhuǎn)變。實際上，對于超過1000美元價位的產(chǎn)品，營銷人員很難將它們當(dāng)游戲設(shè)備來賣，所以不得不定位企業(yè)級產(chǎn)品。
VST透視不理想
在Connect 2022活動上，Meta宣布Quest Pro是首款全彩色混合現(xiàn)實設(shè)備，它將實現(xiàn)物理和虛擬世界之間的無縫（Seamless）融合。對此Guttag指出，按照字典定義Seamless指的是沒有尷尬的過渡、終端或差異等跡象，而Quest Pro的混合現(xiàn)實體驗似乎并未達到“無縫”的定義。
Quest Pro畫質(zhì)實拍
如果說，基于手機的移動端AR算是某種VST混合現(xiàn)實，那么至少手機屏幕分辨率更高，體驗感還是比清晰度、流暢度略低的VST透視VR要好得多。
實際上，已經(jīng)有很多人在Quest Pro測評中提到其VST透視質(zhì)量不佳，Guttag測評的不同之處在于，他從計算圖形、顯示、人類視覺界面等多方面出發(fā)，將VST透視的問題進行量化。
注意：照片和視頻為攝像頭實拍，采用佳能R5微單，鏡頭16mm、FOV 106°、80ppi、以4K分辨率拍攝，解析能力接近理想的人眼視覺。可以明顯發(fā)現(xiàn)，Quest Pro的紗窗效應(yīng)肉眼可見。
Quest Pro支持動態(tài)調(diào)光功能，這在AR/VR中是比較新的技術(shù)，此前的LCD屏是將LED整行的以短周期進行滾動照明。Guttag發(fā)現(xiàn)，Quest Pro的屏幕存在閃爍，在運行《Horizon Workrooms》時刷新率可能降到70Hz，而人眼與光視覺對閃爍又很敏感，很多低頻閃爍對人眼是有害的。Guttag指出，大多數(shù)VR應(yīng)用刷新率為90Hz，對于Quest Pro 106°的FOV來講還是有點低。此外，在一些光線環(huán)境中，還發(fā)現(xiàn)Quest Pro透視圖像和房間燈光因工作頻率導(dǎo)致閃爍的情況。
Quest Pro屏幕和透鏡畸變
Quest Pro采用了兩塊傾斜安裝的LCD屏幕（向外旋轉(zhuǎn)21°左右），以及Pancake透鏡和數(shù)字畸變校正算法。屏幕傾斜安裝可能有兩種原因，一是為了提升垂直FOV，另外則是因為Pancake透鏡更薄，顯示屏更靠近人臉，傾斜安裝后可為用戶鼻子留出位置。
Quest Pro的另一個問題是，LCD屏幕結(jié)合Pancake透鏡后圖像發(fā)生明顯的枕形畸變，因此需要預(yù)先對圖像進行桶形扭曲（四邊向外彎曲），這意味著屏幕外圍像素經(jīng)歷了光學(xué)拉伸，因此分辨率較低。
從左到右：錄屏、透鏡實拍、單反捕捉效果
但由于VST透視攝像頭沒有旋轉(zhuǎn)，因此其捕捉的每幀視頻都要通過數(shù)字校正算法來預(yù)旋轉(zhuǎn)。Guttag猜測，旋轉(zhuǎn)透視圖像也會影響分辨率，不過考慮到這些旋轉(zhuǎn)和畸變同時運行，因此圖像質(zhì)量變差可能是多因素造成的。
從左到右：錄屏、透鏡實拍、單反捕捉效果
Guttag對比了Quest Pro攝像頭捕捉的透視圖像，以及相機實拍的頭顯內(nèi)透視畫面和攝像頭實拍的場景圖，其中頭顯攝像頭捕捉的圖像為Quest Developer HUB工具錄屏，由于軟件錯誤等因素限制，只能使用該軟件錄制30fps，視頻已經(jīng)過旋轉(zhuǎn)和縮放，但未應(yīng)用桶形失真校正。而從Quest Pro捕捉的圖像和相機直拍頭顯內(nèi)圖像中，都可以看到圖像邊緣因光學(xué)畸變被拉伸了2倍或更多（又通過預(yù)補償過程而被壓縮）。
AR透視不清晰、顏色不理想
為了測試Quest Pro透視模式的清晰度，了解它能否接近人眼看世界的視覺效果，Guttag透過Quest Pro去拍攝視力表。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，連第一行都拍不清楚。而在同樣的焦距，佳能相機的拍攝效果要清晰得多。Guttag表示：在美國，如果看不清視力表第一行，那么你屬于法定盲人，而Quest Pro拍攝視力表的清晰度，大概介于法定盲人和視障者之間。
Guttag還測試了Quest Pro攝像頭的色彩表現(xiàn)，如圖可見佳能相機拍攝的視力表背景有橘黃色木柜，這個顏色與肉眼看起來差不多，但通過Quest Pro透視后，木柜顏色的飽和度偏低。Guttag表示：Quest Pro透視圖像的色彩部分有很多問題，時而過飽和，時而低飽和，色調(diào)還存在顏色偏移現(xiàn)象。
從左到右：透鏡實拍、單反捕捉效果、6PPD模擬效果
另外，Guttag還用Quest Pro攝像頭、佳能R5分別拍攝了一張復(fù)雜的彩色迪士尼地圖，這張地圖印刷了多層次的細(xì)節(jié)。為了更公平，讓微單拍攝的像素更接近Quest Pro（Quest Pro為6PPD，而佳能R5為70PPD），他將相機拍攝的圖像縮放，確保細(xì)節(jié)水平（LOD）與Quest Pro大致匹配，然后進行放大，確保圖像尺寸與Quest Pro拍攝的匹配。
結(jié)果顯示，Quest Pro透視的色彩表現(xiàn)依然存在差距，仔細(xì)看會發(fā)現(xiàn)綠色、藍色顯得比較暗淡，俄日企鵝顏色之間的分界線模糊。因此Guttag猜測，Quest Pro最佳中心視覺約為人類良好視力的1/10。
低動態(tài)范圍、高失真
Quest Pro的視頻透視效果的動態(tài)范圍很低，其搭載的定位攝像頭對紅外光敏感，因此環(huán)境中任何明亮或發(fā)光的物體經(jīng)過透視會變成白色。而在環(huán)境光線不佳的場景，透視圖像的噪點也很大。
Guttag表示：Quest Pro捕捉近距離物體的視覺效果更糟，而較遠的物體則會產(chǎn)生奇怪的扭曲。
在另一個測試中，Guttag利用Quest Pro去拍攝更復(fù)雜的房間場景，房間中有一個計時的筆記本電腦，還有一個擺動的視力表，背景則是木柜、書柜、白墻。Guttag表示：盡管視頻中電腦屏幕看起來足夠亮，但實際上我將電腦亮度設(shè)置為最低，才能讓Quest Pro看清屏幕上的計時器。
另外還發(fā)現(xiàn)，擺動的視力表在經(jīng)過背景的木柜時，有明顯的扭曲和失真，并且還有混色效果，以及圖像運動延遲。
整體來看，Quest Pro VST透視錄屏的顏色表現(xiàn)足夠準(zhǔn)確，但經(jīng)過透鏡實拍的效果還是存在顏色過飽和。Guttag表示：相比于Quest Pro VR模式出色的顏色效果，VST透視的色彩效果很差，也許未來可以得到修復(fù)。
刷新率不同步
Guttag還指出，Quest Pro顯示屏、透視攝像頭（通過Meta Developer應(yīng)用捕捉視頻）的刷新率均為90Hz左右，但實際上略有不同，因此捕捉到的透視視頻每3幀會出現(xiàn)至少一處撕裂或幀滾動。
不過，上述現(xiàn)象僅在Quest Pro錄屏中出現(xiàn)，通過透鏡實拍的視頻中這種現(xiàn)象不明顯。這說明，Quest Pro透視模式的錄屏與進入顯示屏的視頻源不同步。另一方面，透鏡實拍視頻以更高的刷新率拍攝，而錄屏中則存在重復(fù)幀。
透視圖像質(zhì)量差原因
盡管Quest Pro錄屏只有30fps，但視覺效果還是優(yōu)于直接在Quest Pro看到的透視效果。Guttag猜測，Quest Pro系統(tǒng)會優(yōu)先處理運動到光子延遲（Motion to Photon Latency）而不是圖像質(zhì)量，而錄屏則相反。
據(jù)Guttag測量，Quest Pro將IR定位數(shù)據(jù)和RGB VST結(jié)合來生成透視圖像，運動到光子延遲約在40到50毫秒之間。
值得注意的是，Quest Pro的透視模式更側(cè)重于3D空間捕捉，而非圖像質(zhì)量，這是為了更好的將MR內(nèi)容固定在空間中。Guttag表示：Meta工程師一定知道，將單個彩色相機與兩個低分辨率定位相機結(jié)合使用，會嚴(yán)重?fù)p害圖像質(zhì)量。那為什么會這么設(shè)計Quest Pro呢？也許，是為了試圖避免比這更糟糕的問題，即使?fàn)奚孪履莻€質(zhì)量，也要確保虛擬圖像與物理空間的位置匹配。但這意味著Quest Pro的圖像失真程度糟糕，尤其是透視近距離物體的視覺效果很差。
Guttag認(rèn)為，這實際上是得不償失的選擇，未來即使加入額外的彩色透視相機，也還是需要解決算力、功耗的問題，很難想象要多少算力才能實現(xiàn)理想的透視質(zhì)量。
VST透視并不安全
此前Guttag就曾吐槽ML2透光度不好，用戶余光視覺被遮擋，因此有安全風(fēng)險。對于Quest Pro他也有同樣的看法，盡管該頭顯可通過視頻透視看到周圍環(huán)境，但還是會遮擋大部分視線。而且，VST透視分辨率低、有高度失真，尤其是動態(tài)范圍差，現(xiàn)實場景中明亮的東西無法清晰顯示。
因此，在使用Quest Pro透視模式時，還是要劃定邊界，而且Meta建議用戶在房間內(nèi)使用，盡量清空周圍的障礙物。也就是說，你不能把它像眼鏡那樣戴出門。
Guttag指出，如果長時間使用Quest Pro的透視模式，還可能發(fā)現(xiàn)VAC、閃爍等問題。
總結(jié)：還不夠成熟
作為Meta首款支持彩色VST透視的VR頭顯，Quest Pro不只是為了讓玩家在VR中也能查看周圍環(huán)境，它還想要推動某種MR內(nèi)容生態(tài)。但從實際效果來看，Guttag認(rèn)為這項技術(shù)還不夠成熟，還不能讓VR實現(xiàn)AR/MR效果。它有點像是Reality Lab還在開發(fā)的實驗性技術(shù)，除了展示創(chuàng)新技術(shù)外，也可能是希望通過Quest平臺在大規(guī)模用戶群中進行驗證。
而對于Meta來講，彩色VST和混合現(xiàn)實可能是Quest Pro的營銷手段，目的是突出它與傳統(tǒng)VR的不同。也有人猜測，Meta是想趕在蘋果之前率先定義MR頭顯。
盡管如此，Quest Pro搭載的定位攝像頭分辨率很低，僅1280x1024，盡管結(jié)合了1600萬彩色相機，透視效果比Quest 2有所改進，但整體透視清晰度還是有限。
Guttag認(rèn)為現(xiàn)階段VST透視技術(shù)僅適合查看現(xiàn)實空間中的大型物體，或是為VR設(shè)定邊界，與光學(xué)透視AR還差得遠。從視覺角度來看，Quest Pro犯了很多錯，但相比之下Lynx R1的透視效果似乎還好不少。參考：KG
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