雙目重疊在VR中為什麼如此重要

（YiViAn 2016年8月19日）雙目重疊是指立體視覺系統中兩隻眼睛之間可見的重疊部分。換句話說，這是指兩隻眼睛同時能看到的地方。

Yuval Boger是Sensics的執行總監，同時也是OSVR的聯合創始人。Yuval與他的設計了OSVR的軟體平台。他經常都會在自己的博客上分享他的觀點和經驗。

雙目重疊對深度知覺尤為重要。當你把焦點集中在一個物體時，大腦會調整每隻眼睛的位置，使得兩隻眼睛可以在其視覺範圍的同一位置看到這一物體。

人類雙目重疊的演示圖

這個其實很好理解：看向一個遠方的物體，然後豎起食指並將其放在離鼻子前方12英寸（約30厘米）遠的位置，把焦點集中在食指。這樣子你就會看到隨著遠方物體接近焦點的時候，會出現左右眼兩隻食指的影像向中間聚合。當你重新盯著遠方的物體時，又會再一次出現食指的兩個影像，這是因為你的眼睛已經把立體注視點放在更遠的位置了。

眼睛的相對視場角會讓你知道物體離你大概有多遠。如果物體時非常遠的話，那麼兩隻眼睛的視場角基本上會是一樣。如果物體時非常近的話，那麼視場角則會非常不同。

虛擬現實頭顯中的雙目重疊

虛擬現實頭顯的生廠商需要決定他們產品的雙目重疊到底是多少。讓我們看看每個鏡片都有著60度對角線視場和4:3長寬比的專業頭顯。使用對角線視場和長寬比換算表，60度對角線等於中線垂直的48度角和中線水平的36度角。正如下圖所示，左邊是左眼的，右邊則是右眼的：

左邊鏡片和右邊鏡片的單眼影像都是在60度對角線視場下看到的。

注意：左眼和右眼的填充顏色只是用來加以區分，並不是想要表達什麼。如果鏡片有 100%的重疊，那麼雙目視場同樣會是水平角度48度和垂直角度36度，從而達到60度的對角線視場。如下所示，如果你正在看一個遠方的物體 （這時兩眼之間的距離並不相關），你左眼看到的東西，右眼也能看到。

100%重疊，60度雙目視場

現在，我們假設生廠商決定兩個鏡片在水平線上有75%的重疊，也就是說不是完全重疊而是部分重疊。結果如下圖所示，75%的重疊意味著兩個鏡片在中線垂直的48度角視場上有75%的重疊，中線水平的36度角視場中同樣有75%的重疊：左邊鏡片看到12度，36度為重疊區域，右眼同樣看到12度。因此，複合影像的對角線視場角（60×60+36×36）等於70度，比100%的重疊所看到的雙目視場還要大。

在部分重疊（75%）下，單眼視場為60度的兩個鏡片可達到70度的對角線視場。

部分重疊的好處

更寬的視場。這也就意味著更好的沉浸感。在上面的例子中，我們通過單眼視場為60度的鏡片做出了可實現70度對角線視場的虛擬現實頭顯.

更好的長寬比。上面例子中的長寬比為4：3=1.333。在75%的重疊下，長寬比變成60：36，或者5：3=1.666。這個長寬比介於16:9 HD1080 (1920×1080)標準和16:10 WUXGA (1920×1200)標準，這樣的長寬比更適合觀看寬屏內容。

部分重疊的缺點

雙眼拮抗。請注意下圖中的綠圈，因為綠的位置所在，左眼可以看到完整的圈圈，而右眼只能看到部分圈圈。事實上，當雙眼同時透過鏡片注視圓圈的時候，你或許會注意到右眼視場的最左面的邊界，而這看上去或許不太尋常，或者會分散注意力。兩隻眼睛看到的影像會繼續往左邊靠，因為右邊鏡片不再顯示物體。因為雙眼拮抗的原因，這或許會分散人們的注意力。因為左右影像並不一致，我們的感知從一個影像換成另一個影像。如果實際視場比我們上面例子中所使用的視場更大，假如說單眼視場為100度，那麼這並不會造成太大的影像，因為圖像的不連續性出現在中央視覺區域以外。

部分重疊視覺系統所造成的雙眼拮抗。

非3D內容的兼容性問題。完全重疊的一個好處是你可以毫不費勁地觀看標準的內容，計算機桌面、Microsoft Word、一個YouTube視頻，或者攝像頭的直播視頻。兩隻眼睛可以看到同樣的內容。應用無需知道你是通過頭顯觀看還是電腦顯示器。但部分重疊就不是這麼一回事了。如果兩隻眼睛要看到相同的內容，那麼你就會感覺眼部疲勞，因為就算兩個影像是在不同的角度呈現，你的眼睛還是會試圖整合為一個圖像。在大部分的案例中，應用需要知道影像是否處於部分重疊系統中。唯一的例外是可以自動把寬屏圖像分割成左右兩邊圖像的頭顯，但通常是找不到這麼一款頭顯的。

本文涉及數學知識部分請參考鏈接博文

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