赛迪智库-2019年虚拟现实终端检测白皮书-2019.10-36页_1mb

虚拟现实终端检测白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由赛迪智库电子信息研究所、虚拟现实产业联盟、南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心、南昌虚拟现实检测技术有限公司及未来影像高精尖创新中心联合编写，旨在分析虚拟现实终端检测技术的发展现状、关键指标、检测设备、典型案例及存在的问题，并提出未来发展趋势和相关建议。

主要观点

• 虚拟现实技术正与制造、教育、文化、军事、医疗等行业深度融合，推动产业模式变革。
• 随着虚拟现实产品性能提升，检测技术的重要性日益凸显，成为衡量和引导产业高质量发展的关键。
• 虚拟现实终端检测涵盖硬件测试、软件测评和调查评估等多种方式，重点检测VR/AR显示设备和交互设备。
• 国内外在虚拟现实检测方面均存在标准滞后、平台不足、人才紧缺等问题。
• 未来虚拟现实检测行业将向标准化、体系化发展，检测内容将从硬件性能扩展至用户体验、视觉健康等方面。

关键信息

一、虚拟现实终端检测产业发展现状

1. 虚拟现实终端检测的内涵

• 虚拟现实是融合三维显示、计算机图形学、传感测量、人机交互等技术的综合技术。
• 虚拟现实终端检测包括对设备、技术及数字内容的检测，以确保产品性能与用户体验。
• 检测方式包括硬件测试、软件测评、调查评估等。

2. 国内发展状况

• 我国虚拟现实产业尚处于初级阶段，专业检测机构较少，检测主要由高校实验室和企业内部完成。
• 南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心 是国内重要的检测机构，参与国家标准制定并自主研发检测设备。
• 南昌虚拟现实检测技术有限公司 是全国首个获得CMA资质的虚拟现实检测机构，具备第三方检测能力。

3. 国外发展状况

• 目前国外尚未出现专门针对虚拟现实产品的检测认证机构。
• 主要依赖FCC认证和企业自主研发的检测设备。
• 欧拓飞（OptoFidelity） 提供VR延迟测试平台和HMD IQ测试系统，用于检测关键性能指标。
• 柯尼卡美能达（KonicaMinolta） 提供基于ISO标准的光学测试方案，涵盖MTF、畸变、视场等指标。

二、虚拟现实终端检测的关键指标

1. 清晰度性能指标

• 有效像素比：应大于65%。
• 显示分辨率：建议大于1200×1080，部分产品采用4K分辨率。
• 角分辨率（PPD）：正常视力下为60PPD，建议接近该值。

2. 沉浸感性能指标

• 视场角（FOV）：建议达到110°，部分设备可达到120°。
• 屏幕刷新率：建议72Hz以上，部分设备采用90Hz或更高。
• 跟踪模式：推荐6DoF，支持自然交互体验。

3. 功耗与续航时间指标

• 功耗：应由产品说明书规定，误差不超过15%。
• 续航时间：电影模式下应大于120分钟，游戏模式下应大于60分钟。

4. 其他性能参数指标

• 光学指标：包括瞳距范围、出瞳距离、出瞳直径、畸变、色散、视度、亮度对比度、虚像距离等。
• 定位追踪指标：包括移动跟踪误差、转动跟踪误差、移动灵敏度、转动灵敏度、位置采样频率、角度采样频率等。

三、国内外虚拟现实检测设备梳理

1. 国内检测设备

• 多功能移动测试平台：检测移动跟踪误差、灵敏度、位置采样频率及移动延迟。
• 多功能转动测试平台：检测转动跟踪误差、灵敏度、角度漂移、采样频率及转动延迟。
• 多功能光学测试平台：检测视场角、畸变、色散、角分辨率、有效像素比、出瞳直径等。
• 虚像距离测量仪：用于检测VR设备虚像距离。

2. 国外检测设备

• 欧拓飞VR Multimeter测试系统：检测MTP延迟、移动延迟、像素持续性、帧卡顿、抖动、掉帧、音频/视频同步等。
• 欧拓飞HMD IQ测试系统：检测眼动范围、瞳距、视场、几何失真、色差、MTF、棋盘对比度、色度差异、亮度均匀度等。
• 柯尼卡美能达AR/VR镜头：用于测量NED的视觉质量，包括亮度、色度、视场等。

四、虚拟现实终端检测典型案例

1. 外接式VR设备

• 头盔A与B在清晰度方面有明显提升，但在沉浸感和定位追踪方面变化不大。
• 头盔A：有效像素比100%，单眼分辨率1080×1200，PPD 11.0，FOV 101°，刷新率89.55Hz，畸变0.7%，色散0.7%，虚像距离0.771m。
• 头盔B：有效像素比100%，单眼分辨率1440×1600，PPD 15.2，FOV 97.9°，刷新率89.77Hz，畸变0.7%，色散0.7%，虚像距离0.677m。

2. 一体式VR设备

• 头盔C、D、E在清晰度和光学指标上有显著提升，但在沉浸感和定位追踪方面仍有待优化。
• 头盔C：有效像素比96.3%，单眼分辨率1280×1440，PPD 13.6，FOV 91.9°，刷新率70Hz，畸变2.2%，色散2.2%，虚像距离1.226m。
• 头盔D：有效像素比96.7%，单眼分辨率1440×1600，PPD 14.8，FOV 94.0°，刷新率89.77Hz，畸变1.4%，色散0.7%，虚像距离1.182m。
• 头盔E：有效像素比96.0%，单眼分辨率1920×2160，PPD 19.3，FOV 95.6°，刷新率74.81Hz，畸变2.8%，色散0.7%，虚像距离1.925m。

五、存在的问题

1. 技术标准制定严重滞后：国内外缺乏统一的虚拟现实检测标准，影响行业发展。
2. 检测认证平台发展不足：缺乏权威、专业的第三方检测机构，检测能力体系不健全。
3. 技术及检测人才紧缺：全球虚拟现实人才分布不均，中国仅占2%，且缺乏跨领域人才。

六、展望

1. 市场需求潜力巨大：随着虚拟现实产业发展，检测行业将迎来快速增长。
2. 检测设备与测试指标逐渐标准化：未来检测流程、方法和指标将逐步形成标准化体系。
3. 检测内容与方法体系发展：检测将从硬件性能扩展至用户体验、视觉健康、生理心理影响等方面。

七、相关建议

1. 加强推广检测认证标准及规范：推动建立覆盖全产业链的检测标准体系，促进国家标准和国际标准制定。
2. 加快检测人才队伍培养建设：引进国际专家、培养专业人才，推动检测技术标准化。
3. 推进检测平台试点示范建设：打造具有权威性的检测平台，提升检测效率与覆盖面。
4. 落实检测平台经费投入保障：政府应加大资金支持，推动检测技术研发与平台建设。