視網膜屏已經來臨，它離VR還遠嗎？

相信體驗過 VR 頭盔的朋友都會發現，不管是此前的 1K 屏還是現在 VR 領域主流的 2K 屏亦或是少數 VR 企業采用的 4K 屏，當你用它看 VR 內容時，都會看見內部的像素點，就好比在紗窗之后看東西一樣，總感覺看得不夠清晰，嚴重影響沉浸感，仿佛畫面本身就在提醒你，你可能只是在玩游戲！

什么是視網膜屏幕？

而要解決這個問題，就必須增加屏幕像素點，直到屏幕成為視網膜屏幕。

而這種現象便叫做紗窗效應，該效應是由像素不足的情況下，實時渲染引發的細線條舞動、高對比度邊緣出現分離式閃爍（sparkle distractingly）。

視網膜屏幕是由蘋果公司喬布斯在 2010 年的 iPhone 4 發布會上首次提出的，在 iPhone 4 手機上，蘋果將 960×640 的分辨率壓縮到一個 3.5 英寸的顯示屏內。也就是說，該屏幕的像素密度達到 326 像素/英寸，蘋果認為該分辨率超過人眼識別的極限，于是稱該屏為 Retina Display 即“視網膜屏幕”。換句話來說就是指顯示屏的清晰度極高，使得肉眼無法分辨單個像素。

顯示屏的分辨率如果達到 300ppi 時，也就是 300pixel/inch 時，把手機在人眼前 10~12 英寸距離時，人類的視網膜是無法分辨出屏幕上的像素顆粒的，這種屏幕就是 Retina Display。

然而，像素密度 ppi 并不是定量視網膜屏的最佳參數

在蘋果的定義中，只要屏幕的像素密度達到 300ppi 就可以稱之為視網膜屏，但實際情況其實并沒有這么簡單。如果你在很近的距離內看電視屏幕，你會很明顯地看見電視屏幕上的像素點，而當你離電視 2 米左右再看時，這些像素點便會神奇地“消失”了，電視屏幕即從非視網膜屏變成了視網膜屏。因此，視網膜屏的定義其實還跟觀視距離有關，離得越近便對 ppi 的要求越高，離得越遠則要求越低，一般而言，人的觀視距離在 2 米開外顯示器像素密度只要超過 200ppi 也無法區分出單獨的像素。而在 VR 領域，由于屏幕已經貼在了眼球上，要想達到視網膜級別，ppi 則要求更高了。

由于每個人離屏幕的距離都有差異，所以，不同的 VR 廠商對屏幕到眼球的距離也有自己不同的設計。盡管 ppi 能夠大致描述不同設備想要達到視網膜級的規格要求，但其實并不十分準確。為此，有人找到了一個更加標準化的參數來描述視網膜屏幕，即 ppd（pixel per degree 角度像素密度）。

一般而言，視場角中的 1°只要能夠看到 60（更準確說應該是 57.6）個像素，人們便分辨不出像素感了，每度 60 像素點才能達到“視網膜”級別的體驗。

那么，視網膜級 VR 是什么樣的？

一般而言，人眼的單眼水平視角為 150 度，垂直視角 120 度，按照 1 度 60 個像素計算，達到人眼分辨極限單眼屏幕所需分辨率為 9000×7200，雙眼所需屏幕分辨率為 18000×7200，而最接近這個參數的屏幕的屏幕即為 18K 屏。

這個分辨率在目前看來相當駭人，嚴重考驗 GPU 的運算能力。不過，雖然人類兩只眼睛的總視場有近 210 度，但兩眼重疊區域其實只有中間的 120 度，也就是說只有這 120 度視角內人眼才能分辨立體物體，而兩側各近 40 度的視角則為單目視角，且是模糊看不清的。因此，為了有效利用屏幕像素資源，目前主要 VR 頭顯的視場角都在 120 度左右，這也是退而求其次的折中辦法。而此時，單眼屏幕所需分辨率僅為 7200×7200，雙眼所需屏幕分辨率為 14400×7200，兩塊 8K 顯示屏即可。不過，其數據量還是很大。

值得注意的是，我們這里并沒有限定屏幕的尺寸是多少，這意味著屏幕的尺寸可以非常大，只要分辨率達到要求，大不了可以像電視那樣將屏幕放得更遠，將頭盔做得更大。當然，這對佩戴的舒適性而言是不利的，但這已是后話了。

想要達到視網膜級 VR，困難重重

拿三星舉例，支持 2014 年底發布的第一代 Gear VR 創新者版的三星手機只有 Note 4，支持 2015 年 3 月發布的第二代 Gear VR 創新者版則只有 Galaxy S6 和 Galaxy S6 Edge，支持消費者版的則稍微多一點：Galaxy S7、Galaxy S7 Edge、Galaxy Note 5、Galaxy S6、Galaxy S6 Edge 以及 Galaxy S6 Edge+。為分析簡潔，我們選取三星 Note 4 之后的 Note 系列手機進行分析。

• 14 年 9 月上市的 Note 4 分辨率為 2560×1440
• 15 年 8 月上市的 Note 5 分辨率同樣為 2560×1440
• 16 年 9 月上市的 Note 7 分辨率居然還是 2560×1440

看來，想要手機 VR 達到視網膜級 VR 是遙遙無期了。

另外，如此高分辨的圖片與視頻，傳輸和處理同樣也是瓶頸，即使是對于傳輸速度比無線要快得多的有線來說也不是那么容易，就算是 DP 接口，目前也沒有支持 16k 的標準。另外，目前也沒有哪張顯卡可以達到 16k 的顯示，還做到 90 幀甚至 120 幀的。想要做到理想的視網膜級 VR，其實是并不容易的。

雖然難，但也并非沒有希望

其實，手機并不是為 VR 而生的，用 VR 的標準要求手機并不合理。利用手機看 VR 只是初級階段，用手機來看 VR 可能永遠也不會達到視網膜屏的效果，正如用看手機的距離來看電視，永遠會看到像素點一樣，所以真正成熟的 VR 必定是有著自己的顯示屏的。 比如索尼的頭顯 HMZT3，在 0.7 英寸的屏幕上達到了 720p 的分辨率算下來 ppi 已經達到 2000，一切都是成本問題。

傳輸問題上，諾基亞貝爾實驗室、德意志電信的 T-Lab 實驗室以及慕尼黑工業大學曾在一次光纖通信現場試驗中，通過一項新的調制技術，在德意志電信已經部署的光纖網絡上進行的實驗達到了 1Tb/s 的傳輸速率。

而在眼球追蹤技術成熟以后，通過眼球追蹤技術，只對中心 30 度范圍內畫面以最大分辨率渲染（人眼分辨極限只集中在視野中心 30 度范圍內），其余區域做模糊處理，GPU 的實際渲染負擔會大幅下降。

前不久 AMD LiquidVR 負責人日前在接受 WCCFTech 網站采訪時提到 AMD 將繼續開發 VR 硬件及軟件技術，他們的目標是實現每眼 144Hz 以上的刷新率，幾乎沒有延遲，而且分辨率高達 16K。采訪中 AMD Liquid VR 負責人表示 2020 年左右的硬件水平有可能會達到他們的要求，大概算算，或許我們需要等四到五年了。

題圖來自 123rf