结论前置:
对于类似HTC Vive的设备,需要双目12450*6840或更高的分辨率(介于8k和16k之间)才能达到「视网膜」效果。
对于所有VR设备,需要达到150-240fps的刷新率才能让一般人觉得足够真实。
如此高的分辨率和刷新率需要数十倍于当前PC的硬件性能才能驱动。
「视网膜」效果是一个没有清晰定义的概念。根据Steve Jobs在发布iPhone 4时的定义,它是指在10-12英寸的距离上,设备的像素密度达到300ppi(每英寸300像素)的水平时的显示效果[1]。然而实际上人眼在12英寸的距离上的分辨率可以超过900ppi[2]。我们在这里采用Jobs的标准来讨论。
12英寸距离上300ppi的像素密度,通常用一个单位为ppd(每度像素数)的参数来表示:
ppd = 2drtan(0.5^{\circ } )
想象一个顶角为1°的细长的等腰三角形,其高度 d 为眼睛与屏幕的距离,r 即为其底边覆盖的像素数量。根据Jobs的定义,要获得视网膜显示效果,需要至少57ppd。
对于主流VR头显如HTC Vive来说,其单眼横向FOV为110°,纵向约120°。据此计算,它需要
(110\times 57)*(120\times 57)=6270*6840
的单眼分辨率才能达到视网膜水平,也就是需要一块至少 12540*6840 的屏幕输出双目画面。按照类似流行的4k、5k、8k 的说法,这样一块屏幕差不多是13k;如果维持Vive显示面板大小不变的话,其像素密度约为2567 ppi(作为对比,Vive的像素密度约为447 ppi)。至于有的朋友提出这样高的像素密度能否实现,我觉得应该是没什么问题的,毕竟Sony早在2013年就造出了2098 ppi的OLED屏幕[3]。