CN118192803A - 一种头戴式显示器的清晰度测试方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头戴式显示器的清晰度测试方法、装置、设备及介质。该方法包括：通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环；所述验光字体环包括圆心和环绕圆心的验光字体；根据用户对所述验光字体的识别结果动态调整圆心半径，直至所述圆心半径稳定得到所述用户的中心虚拟视力；保持所述圆心半径不变，控制所述验光字体逐渐远离所述圆心得到所述中心虚拟视力的衰减率；将所述中心虚拟视力和所述衰减率确定为所述测试头戴式显示器的标定全向虚拟视力。本发明实施例通过端到端的指标评估HMD整体的视觉清晰度。

Description

一种头戴式显示器的清晰度测试方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及虚拟现实设备技术领域，尤其涉及一种头戴式显示器的清晰度测试方法、装置、设备及介质。

背景技术

头戴式显示器(HMD)的视觉清晰度对于用户体验至关重要。然而，与传统二维显示器不同，HMD的视觉清晰度并非仅由其分辨率决定，而是受到显示面板技术、光学系统、渲染属性等多种因素的影响。目前，评估HMD视觉清晰度的主流方法是使用角像素密度(PPD)，即1°视场(FoV)内的像素数量。PPD值越高，HMD的视觉清晰度表现越好。然而，PPD通常是一个不充分和不完整的HMD指标。只有少数制造商会公开他们HMD的PPD值或提供其他能帮助计算PPD的必要细节。此外，由第三方提供的PPD值通常是从HMD的FoV和显示分辨率推导出的近似值。然而，这些近似值并未考虑光学系统的参数，光学参数在没有专门设备(例如，带有专用镜头的相机)的情况下难以测量，而且这种设备通常非常昂贵，其使用也有诸多限制。这种近似值可能适用于PPD分布均匀的HMD，但对于PPD在不同区域有所不同的HMD来说则不可靠。例如，Varjo VR-3在其焦点区域的PPD为70，但在周边区域为30。此外，光学系统也有非均匀的清晰度(锐度)分布，由调制传递函数(MTF)量化，这导致从中心到边缘的清晰度水平也有所不同。以上因素使得任何第三方PPD近似值都不可靠，不一致且不准确。因此，公共数据库通常缺乏大多数HMD的PPD值。

且PPD也不等于用户视角的实际视觉清晰度。其他重要因素包括渲染分辨率、帧率和FoV。人眼的单眼FoV大约为水平160°和垂直130°。然而，大多数HMD的FoV较小。较小的FoV会导致虚拟物体的像素密度更高，从而影响虚拟物体对用户的呈现方式。例如，在垂直60°FoV下占据整个全屏的虚拟物体，在垂直100°FoV下只会占据大约一半的屏幕。FoV通常固定在一个恒定的度数，这与人眼的自然FoV相似，以增强沉浸感。另外，渲染分辨率通常高于显示分辨率，这是为了通过预变形(pre-warping)提供更宽的FoV，囊括更多的视觉细节。然而，人眼的最大分辨率约为128PPD和17K×23K像素。考虑到当前HMD最高单眼显示分辨率约为6K，因此，在近期内实现17K的HMD显示分辨率并不现实。此外，如此高分辨率的高计算负载超出了当前计算机硬件技术的能力。另一方面，用户通常需要在高分辨率和高帧率之间进行权衡。虽然两者都可以增强体验，但它们通常是不兼容的。因此，用户需要一个准确的指标来有效地管理这种权衡。此外，值得注意的是，PPD只决定了视觉清晰度的最大水平。HMD制造商和内容开发者也需要一个指标来测量不同的FoV和渲染分辨率的视觉清晰差异。比如一体机模式下的渲染分辨率通常比连接电脑时低，因为一体机性能有限。这种情况导致的视觉清晰度差异PPD是无法体现的。

考虑到这些限制，对于普通的用户来说，HMD的视觉清晰度就像一个黑箱，缺少一个全面的指标来测量HMD中的整体视觉清晰度。

发明内容

本发明提供了一种头戴式显示器的清晰度测试方法、装置、设备及介质，以通过端到端的指标评估HMD整体的视觉清晰度。

根据本发明的一方面，提供了一种头戴式显示器的清晰度测试方法，包括：

通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环；所述验光字体环包括圆心和环绕圆心的验光字体；

根据用户对所述验光字体的识别结果动态调整圆心半径，直至所述圆心半径稳定得到所述用户的中心虚拟视力；

保持所述圆心半径不变，控制所述验光字体逐渐远离所述圆心得到所述中心虚拟视力的衰减率；

将所述中心虚拟视力和所述衰减率确定为所述测试头戴式显示器的标定全向虚拟视力。

根据本发明的另一方面，提供了一种头戴式显示器的清晰度测试装置，包括：

渲染模块，用于通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环；所述验光字体环包括圆心和环绕圆心的验光字体；

调整模块，用于根据用户对所述验光字体的识别结果动态调整圆心半径，直至所述圆心半径稳定得到所述用户的中心虚拟视力；

扩散模块，用于保持所述圆心半径不变，控制所述验光字体逐渐远离所述圆心得到所述中心虚拟视力的衰减率；

确定模块，用于将所述中心虚拟视力和所述衰减率确定为所述测试头戴式显示器的标定全向虚拟视力。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的头戴式显示器的清晰度测试方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的头戴式显示器的清晰度测试方法。

本发明实施例提出一种新颖的指标，全向虚拟视力(OVVA)，用于评估和量化HMD的视觉清晰度。全向虚拟视力是基于现实的视力测试，采用特定的验光字体(optotype)作为识别目标，通过用户识别这些验光字体的能力来评估HMD的视觉清晰度，第一测试阶段测量中心虚拟视力(CVVA)来代表视野中心的视觉清晰度，第二测试阶段测量CVVA在非视野中心区域的衰减，来代表HMD的整体视觉清晰度分布情况，实现端到端的指标评估HMD整体的视觉清晰度。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A是根据本发明一实施例提供的一种头戴式显示器的清晰度测试方法的流程图；

图1B是根据本发明一实施例提供的一种验光字体环的示意图；

图1C是根据本发明一实施例提供的一种第三人称视角的示意图；

图1D是根据本发明一实施例提供的一种测试条件的示意图；

图1E是根据本发明一实施例提供的一种中心虚拟视力测试结果的示意图；

图1F是根据本发明一实施例提供的一种中心虚拟视力衰减程度的示意图；

图2A是根据本发明又一实施例提供的一种头戴式显示器的清晰度测试方法的流程图；

图2B是根据本发明又一实施例提供的一种不同测试设备衰减程度的示意图；

图3是根据本发明又一实施例提供的一种头戴式显示器的清晰度测试方法的结构示意图；

图4是实现本发明实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1A为本发明一实施例提供的一种头戴式显示器的清晰度测试方法的流程图，本实施例可适用于用户佩戴待测试头戴式显示器并给出所看到的验光字体的识别结果后，测试程序根据识别结果和对应的验光字体，生成待测试头戴式显示器量化的清晰度测试结果的情况，该方法可以由头戴式显示器的清晰度测试装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该装置可配置于具备相应数据处理能力的电子设备中，例如安装有测试程序的待测试头戴式显示器。如图1A所示，该方法包括：

S110、通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环；所述验光字体环包括圆心和环绕圆心的验光字体。

其中，如图1所示，验光字体环由圆心和环绕圆心的多个验光字体组成，验光字体存在多种不同的设计，图1B则是以常见的验光字体“E”为例，E整体是一个正方形，其主干和三个分支的宽度一致。各验光字体之间的圆心夹角一样大，图1B则是以圆心夹角45°为例，渲染了8个环绕圆心的验光字体。

具体的，用户佩戴待测试头戴式显示器，按下开始按钮，测试程序会通过待测试头戴式显示器渲染一个虚拟的验光字体环，其在用户视野正前方固定，不会受到HMD旋转角度影响，即所有验光字体都处于虚拟渲染相机的局部坐标系下。

S120、根据用户对所述验光字体的识别结果动态调整圆心半径，直至所述圆心半径稳定得到所述用户的中心虚拟视力。

其中，中心虚拟视力(CVVA)代表视野中心的视觉清晰度。

具体的，第一测试阶段的识别任务开始时，验光字体先会消失，然后以随机顺序重新出现，用户需要使用方向按钮给出对每个验光字体朝向的识别结果。根据用户的识别结果，使用二分法动态调整圆心半径，即验光字体环在用户正前方的距离。当调整的幅度很小时，说明此时圆心半径已趋于稳定，没有继续调整的必要。根据此时的圆心半径和验光字体的参数，计算得到用户的中心虚拟视力，第一阶段的识别任务结束。

S130、保持所述圆心半径不变，控制所述验光字体逐渐远离所述圆心得到所述中心虚拟视力的衰减率。

具体的，第二测试阶段主要测量CVVA在非中心区域的衰减，如图1C所示的第三人称视角，在第一阶段开始之前，测试程序会生成一个由所有环组成的校准图像，以帮助用户调整HMD位置，b部分是a部分中心处的第一人称视角放大图。可以看出，圆心半径不变的情况下，验光字体会按照一定的速度逐渐远离圆心，直至得到可见视野的边缘。用户需要在这一过程中，给出对每次远离后的新位置处的验光字体的识别结果。根据识别结果，可以计算出中心虚拟视力的衰减率。

S140、将所述中心虚拟视力和所述衰减率确定为所述测试头戴式显示器的标定全向虚拟视力。

具体的，在第一阶段，测试程序会记录中心虚拟视力。在第二阶段，它会记录所有环上的验光字体的位置和用户的答案，来计算中心虚拟视力的衰减率，这两个数值构成了一个全新的清晰度指标-全向虚拟视力(OVVA)，其可以代替PPD和MTF来评估和量化HMD的视觉清晰度。

本发明实施例提出一种新颖的指标，全向虚拟视力(OVVA)，用于评估和量化HMD的视觉清晰度。全向虚拟视力是基于现实的视力测试，采用特定的验光字体(optotype)作为识别目标，通过用户识别这些验光字体的能力来评估HMD的视觉清晰度，第一测试阶段测量中心虚拟视力(CVVA)来代表视野中心的视觉清晰度，第二测试阶段测量CVVA在非视野中心区域的衰减，来代表HMD的整体视觉清晰度分布情况，实现端到端的指标评估HMD整体的视觉清晰度。

可选的，确定目标头戴式显示器的目标全向虚拟视力；

根据所述标定全向虚拟视力和所述目标全向虚拟视力确定所述目标头戴式显示器和所述待测试头戴式显示器之间的清晰度差距。

具体的，对于作为竞品的目标头戴式显示器，如果其公开的是其PPD和MTF，则可以先通过本申请实施例提供的目标全向虚拟视力确定方法，先确定其目标全向虚拟视力。如此，便可根据根据所述标定全向虚拟视力和所述目标全向虚拟视力确定所述目标头戴式显示器和所述待测试头戴式显示器之间的清晰度差距。

示例性的，如图1D所示，使用市面上常见的HMD：Pimax Crystal、Quest 2和QuestPro作为测试对象，且为每个HMD设计四种不同的渲染分辨率，来测试本申请测得的中心虚拟视力和所述衰减率是否与实际情况相符。

其中，Pimax Crystal使用了官方35PPD玻璃透镜。Meta Quest 2和Meta QuestPro不支持更换透镜。找了30位参与者，等分成三组，来测试不同HMD的单眼和双眼(PerEye,Both Eyes)的OVVA数据。

具体结果如图1E所示，为了更好的对比，把CVVA数值转换成了logMAR格式。logMAR是对视力的一种测量方式，它表示的是最小可辨识视角的对数值，即"对数最小角分视力"。在logMAR中，0表示正常视力(小数格式的正常视力为1.0)。如果logMAR值为正数，比如0.2，这意味着视力低于正常水平——具体来说，视力差的程度与logMAR值成正比。相反，如果logMAR值为负数，比如-0.2，这意味着视力高于正常水平——视力好的程度与logMAR值的绝对值成正比。图1E展示了OVVA第一阶段测量到的CVVA数值和渲染分辨率像素大小(Megapixels)的关系。可以看出，第一阶段得出的CVVA值在所有条件下都与Megapixels强烈相关。因此，对logMAR结果进行了线性回归分析，并显示了所有HMD的双眼和单眼条件下的线性回归结果。大多数条件下的R方值约为0.9。这意味着回归模型可以非常准确地解释logMAR的大部分变异性。这些模型提供了预测不同渲染分辨率的CVVA的可能性。

图1F示出了OVVA第二阶段从验光字体环大小换算的视场角(Field of view)与识别任务准确率的关系。Quest 2和Quest Pro有官方的PPD(前者20，后者22)以及MTF值。在非中心区域，Quest Pro的性能超过了其他的HMD，并且在中心区域的性能与Quest 2相似。这个观察结果与Quest Pro的官方PPD以及MTF参数相符，Quest Pro中心清晰度为0.98，边缘清晰度为0.85——比Quest 2提高了25％和50％。

OVVA揭示了理想的HMD应具有正常的中心虚拟视力，且在非中心区域无衰减，FoV接近人眼(水平方向约160°，垂直方向约130°)。OVVA是一个无需任何专门设备的两分钟快速测试，能量化当前和理想HMD之间的差距。用户、内容开发者和HMD制造商可以使用它来测量和比较HMD和环境中的视觉清晰度。用户可以轻松地测量和理解各种虚拟环境中视觉清晰度的差异。

图2A为本发明又一实施例提供的一种头戴式显示器的清晰度测试方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化改进。如图2A所示，该方法包括：

S210、将用户作为球坐标系的原点，根据零方位角、零极角和圆心初始半径确定圆心在所述球坐标系中的初始中心位置；根据所述初始中心位置和视场角初始半径确定验光字体在所述球坐标系中的初始环绕位置。

S220、基于所述初始中心位置和所述初始环绕位置，通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环。

其中，球坐标系(r，θ，φ)是一种三维坐标系统，对于坐标系中的任一点，都可以用一个距离(半径r，标识该点到原点的距离)和两个角度(方位角θ和极角φ)来描述其在球坐标系中的位置，用于渲染验光字体的虚拟渲染相机则位于球坐标系的原点(0，0°，0°)。

具体的，为了测量中心虚拟视力的准确性，圆心的方位角θ和极角φ的不仅初始值为0，测试过程中也保持0不变。假设虚拟三维环境中的1m等于现实的1m，那么可以将现实中验光字体和用户的相对距离X(例如3m)设置为圆心初始半径，此时初始中心位置(X，0°，0°)。验光字体是以一定的视场角环绕着圆心的，因此根据圆心的位置和初始视场角半径便可确定验光字体的初始环绕位置。第一测试阶段环从其边缘到其圆心的视场角半径，即初始视场角通常为2.5°，这是因为人类的高视力仅限于视网膜中心的±2.5°区域。根据确定的初始中心位置和初始环绕位置，在用户视野正前方渲染验光字体环。

S230、根据用户对所述验光字体的识别结果确定对圆心半径的调整距离和调整方式；

S240、若所述调整距离大于停止阈值，则根据所述调整距离和所述调整方式对所述圆心半径进行调整，并返回执行根据用户对所述验光字体的识别结果确定对圆心半径的调整距离和调整方式；

S250、若所述调整距离不大于停止阈值，则确定所述圆心半径稳定，并根据当前圆心半径和所述验光字体的大小确定所述用户的中心虚拟视力。

其中，若所述识别结果为识别正确，则所述调整方式为增大圆心半径；若所述识别结果为识别错误，则所述调整方式为减小圆心半径。

具体的，从第一测试阶段的第一个识别任务开始，如果用户正确识别了本次识别任务中的所有验光字体，则本次识别任务结束，下一识别任务需要增大圆心半径，让验光字体环更远离用户，根据算法计算圆心半径的扩大值，作为调整距离；如果用户在本次识别任务中出现错误，则本次任务也会结束，下一识别任务需要缩小圆心半径，让验光字体环更靠近用户，根据算法计算圆心半径的缩小值，作为调整距离。

在确定调整距离后，判断调整距离是否大于停止阈值。

若大于，则根据调整距离增大或缩小圆心半径，并重复上述流程。

若不大于，则确定圆心半径稳定，根据当前圆心半径和所述验光字体的大小计算用户的中心虚拟视力，具体的计算方式可参考现实中的视力计算方式，此处不在赘述。圆心半径的调整算法可以是二分法，因此，第一测试阶段需要100％的识别率以确保正确的二分法步骤，第一测试阶段的停止阈值可以是0.01m。

S260、保持所述圆心半径不变，增大所述验光字体的视场角半径以使所述验光字体远离所述圆心；根据所述用户对当前视场角半径的验光字体的识别结果确定所述用户在所述当前视场角半径下的识别准确率；

S270、返回执行增大所述验光字体的视场角半径以使所述验光字体远离所述圆心位置，直至当前视场角半径已到达视场角半径阈值；根据所述用户在不同视场角半径下的识别准确率确定所述中心虚拟视力的衰减率。

S280、将所述中心虚拟视力和所述衰减率确定为所述测试头戴式显示器的标定全向虚拟视力。

具体的，第二测试阶段的验光字体环，会遵循第一阶段最后获得的圆心半径不变。从本阶段的第一个识别任务开始时，按照设定的视场角半径增大值(5°)增大所述验光字体的视场角半径以使所述验光字体远离所述圆心，并根据用户此时的识别结果确定用户在当前视场角半径下的识别准确率，例如用户在8个验光字体中正确识别了7个验光字体的方向，则用户在当前视场角半径(7.5°)下的识别准确率为87.5％，第一个识别任务技术结束。对于后续的每一识别任务，都会重复上述流程，直至按照设定的视场角半径增大值(5°)增大所述验光字体的视场角半径后，视场角半径达到视场角半径阈值(87.5°)，即新环上部分或者全部验光字体在可见视野之外，第二阶段结束。

示例性的，如图2B所示，三个HMD设备中，Pimax Crystal的边缘衰减最明显，随着视场角半径的增大，验光字体的识别结果中出现的错误越多，正确率越低。表现最好的是Quest Pro，其虽也有一定的边缘衰减，但较为轻微，正确率在各个视场角半径下均保持了较高的水平。

本发明实施例通过视场角半径来控制验光字体的远离过程，保证测试的衰减率全面且准确。

图3为本发明又一实施例提供的一种头戴式显示器的清晰度测试装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：

渲染模块310，用于通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环；所述验光字体环包括圆心和环绕圆心的验光字体；

调整模块320，用于根据用户对所述验光字体的识别结果动态调整圆心半径，直至所述圆心半径稳定得到所述用户的中心虚拟视力；

扩散模块330，用于保持所述圆心半径不变，控制所述验光字体逐渐远离所述圆心得到所述中心虚拟视力的衰减率；

确定模块340，用于将所述中心虚拟视力和所述衰减率确定为所述测试头戴式显示器的标定全向虚拟视力。

本发明实施例所提供的头戴式显示器的清晰度测试装置可执行本发明任意实施例所提供的头戴式显示器的清晰度测试方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

可选的，渲染模块310包括：

中心确定单元，用于将用户作为球坐标系的原点，根据零方位角、零极角和圆心初始半径确定圆心在所述球坐标系中的初始中心位置；

环绕确定单元，用于根据所述初始中心位置和视场角初始半径确定验光字体在所述球坐标系中的初始环绕位置；

渲染单元，用于基于所述初始中心位置和所述初始环绕位置，通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环。

可选的，调整模块320包括：

结果处理单元，用于根据用户对所述验光字体的识别结果确定对圆心半径的调整距离和调整方式；

循环继续单元，用于若所述调整距离大于停止阈值，则根据所述调整距离和所述调整方式对所述圆心半径进行调整，并返回执行根据用户对所述验光字体的识别结果确定对圆心半径的调整距离和调整方式；

循环结束单元，用于若所述调整距离不大于停止阈值，则确定所述圆心半径稳定，并根据当前圆心半径和所述验光字体的大小确定所述用户的中心虚拟视力。

可选的，若所述识别结果为识别正确，则所述调整方式为增大圆心半径；若所述识别结果为识别错误，则所述调整方式为减小圆心半径。

可选的，所述扩散模块330包括：

扩散单元，用于保持所述圆心半径不变，增大所述验光字体的视场角半径以使所述验光字体远离所述圆心；

准确率计算单元，用于根据所述用户对当前视场角半径的验光字体的识别结果确定所述用户在所述当前视场角半径下的识别准确率；

返回单元，用于返回执行增大所述验光字体的视场角半径以使所述验光字体远离所述圆心位置，直至当前视场角半径已到达视场角半径阈值；

衰减率计算单元，用于根据所述用户在不同视场角半径下的识别准确率确定所述中心虚拟视力的衰减率。

可选的，所述装置还包括：

竞品分析模块，用于确定目标头戴式显示器的目标全向虚拟视力；

竞品比对模块，用于根据所述标定全向虚拟视力和所述目标全向虚拟视力确定所述目标头戴式显示器和所述待测试头戴式显示器之间的清晰度差距。

进一步说明的头戴式显示器的清晰度测试装置也可执行本发明任意实施例所提供的头戴式显示器的清晰度测试方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备40的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图4所示，电子设备40包括至少一个处理器41，以及与至少一个处理器41通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)42、随机访问存储器(RAM)43等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器41可以根据存储在只读存储器(ROM)42中的计算机程序或者从存储单元48加载到随机访问存储器(RAM)43中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 43中，还可存储电子设备40操作所需的各种程序和数据。处理器41、ROM 42以及RAM 43通过总线44彼此相连。输入/输出(I/O)接口45也连接至总线44。

电子设备40中的多个部件连接至I/O接口45，包括：输入单元46，例如键盘、鼠标等；输出单元47，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元48，例如磁盘、光盘等；以及通信单元49，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元49允许电子设备40通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器41可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器41的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器41执行上文所描述的各个方法和处理，例如头戴式显示器的清晰度测试方法。

在一些实施例中，头戴式显示器的清晰度测试方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元48。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 42和/或通信单元49而被载入和/或安装到电子设备40上。当计算机程序加载到RAM 43并由处理器41执行时，可以执行上文描述的头戴式显示器的清晰度测试方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器41可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行头戴式显示器的清晰度测试方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种头戴式显示器的清晰度测试方法，其特征在于，所述方法包括：

通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环；所述验光字体环包括圆心和环绕圆心的验光字体；

根据用户对所述验光字体的识别结果动态调整圆心半径，直至所述圆心半径稳定得到所述用户的中心虚拟视力；

保持所述圆心半径不变，控制所述验光字体逐渐远离所述圆心得到所述中心虚拟视力的衰减率；

将所述中心虚拟视力和所述衰减率确定为所述测试头戴式显示器的标定全向虚拟视力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环包括：

将用户作为球坐标系的原点，根据零方位角、零极角和圆心初始半径确定圆心在所述球坐标系中的初始中心位置；

根据所述初始中心位置和视场角初始半径确定验光字体在所述球坐标系中的初始环绕位置；

基于所述初始中心位置和所述初始环绕位置，通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据用户对所述验光字体的识别结果动态调整圆心半径，直至所述圆心半径稳定得到所述用户的中心虚拟视力包括：

根据用户对所述验光字体的识别结果确定对圆心半径的调整距离和调整方式；

若所述调整距离大于停止阈值，则根据所述调整距离和所述调整方式对所述圆心半径进行调整，并返回执行根据用户对所述验光字体的识别结果确定对圆心半径的调整距离和调整方式；

若所述调整距离不大于停止阈值，则确定所述圆心半径稳定，并根据当前圆心半径和所述验光字体的大小确定所述用户的中心虚拟视力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述识别结果为识别正确，则所述调整方式为增大圆心半径；若所述识别结果为识别错误，则所述调整方式为减小圆心半径。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述保持所述圆心半径不变，控制所述验光字体逐渐远离所述圆心得到所述中心虚拟视力的衰减率包括：

保持所述圆心半径不变，增大所述验光字体的视场角半径以使所述验光字体远离所述圆心；

根据所述用户对当前视场角半径的验光字体的识别结果确定所述用户在所述当前视场角半径下的识别准确率；

返回执行增大所述验光字体的视场角半径以使所述验光字体远离所述圆心位置，直至当前视场角半径已到达视场角半径阈值；

根据所述用户在不同视场角半径下的识别准确率确定所述中心虚拟视力的衰减率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定目标头戴式显示器的目标全向虚拟视力；

根据所述标定全向虚拟视力和所述目标全向虚拟视力确定所述目标头戴式显示器和所述待测试头戴式显示器之间的清晰度差距。

7.一种头戴式显示器的清晰度测试装置，其特征在于，所述装置包括：

渲染模块，用于通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环；所述验光字体环包括圆心和环绕圆心的验光字体；

调整模块，用于根据用户对所述验光字体的识别结果动态调整圆心半径，直至所述圆心半径稳定得到所述用户的中心虚拟视力；

扩散模块，用于保持所述圆心半径不变，控制所述验光字体逐渐远离所述圆心得到所述中心虚拟视力的衰减率；

确定模块，用于将所述中心虚拟视力和所述衰减率确定为所述测试头戴式显示器的标定全向虚拟视力。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述渲染模块包括：

中心确定单元，用于将用户作为球坐标系的原点，根据零方位角、零极角和圆心初始半径确定圆心在所述球坐标系中的初始中心位置；

环绕确定单元，用于根据所述初始中心位置和视场角初始半径确定验光字体在所述球坐标系中的初始环绕位置；

渲染单元，用于基于所述初始中心位置和所述初始环绕位置，通过待测试头戴式显示器在用户视野正前方渲染验光字体环。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的头戴式显示器的清晰度测试方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的头戴式显示器的清晰度测试方法。