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摘掉有色眼镜来聊一聊:为什么亿航VR眼镜采用模拟图传?

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一颗 总版主    2016-2-16 18:23:35 | 倒序浏览
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摘掉有色眼镜来聊一聊:为什么亿航VR眼镜采用模拟图传?
在无人机和VR眼镜风靡大街小巷的2015年,亿航GHOSTDRONE 2.0智能无人机的问世,第一次开创性地把这两件充满科技感的智能硬件有机结合起来,推出一种全新的沉浸式航拍体验
然而,很多人对GHOSTDRONE 2.0配备的VR眼镜图像传输信号提出了质疑:为什么亿航偏偏选用较为传统的模拟图传,而不使用数字图传呢?
有此疑问,是因为相比数字图传,模拟图传的传输画面在受到干扰时会产生雪花现象。但仅就此断定“数字图传优于模拟图传”未免武断。所以,今天就让我们来聊聊:为什么亿航VR图传眼镜采用模拟图传?
先上答案:为了减轻飞行中VR眼镜图传延时所带来的晕眩感,避免出现在受干扰时数字图传画面卡顿的情况,从而更保障更加安全的飞行与更好的用户体验。
所有的FPV(第一人称主视角)眼镜都会因为图传延时产生不同程度的晕眩感。那么如何减轻晕眩感呢?常用的方法是增加图传设备的屏幕尺寸、提高屏幕分辨率等来增强飞行的临场感,但最高效的解决方案是降低图传延时
除了采用模拟图传降低图传延时,亿航还融合了阿凡达体感操控来进一步增强飞行临场感,通过这样这样的组合有效减轻晕眩感。而这也正是亿航“VR图传眼镜“的实质是FPV眼镜+阿凡达体感操控
下面让我们分别就VR图传眼镜和阿凡达体感操控两方面,来聊聊亿航是如何减轻飞行中VR眼镜带来的晕眩感。
一.VR图传眼镜降低图传延时
l 模拟图传和数字图传的延时
图像传输过程的每一个步骤都会产生延时,但主要的延时由相机成像、图像压缩、信号编码及解码这几个过程组成
模拟图传通信系统图
数字图传通信系统图
数字图传比模拟图传多了图像压缩、信号编码及解码这三个主要过程,势必会导致数字图传比模拟图传的延时高而现实情况也的确如此
模拟图传
数字图传
图传延时
无编码、解码过程,延时约100ms。(依据市面上无人机延时参数作出的一个估值)
需要对信号进行编码解码,这个过程会有约200ms的延时,加上摄像机的成像延时,总共约有300ms延时。
根据部分飞友的实测和相关厂家的官方数据精确的数值暂时无法获知,包括相关的厂家无法提供)在较理想的环境下模拟图传延时大概100ms数字图传大概300ms
l 图传延时对VR沉浸式体验的影响
为了理解图传延时与VR晕动症的关系,我们先来了解下VR延迟这个概念。VR延迟VR头盔显示设备的视觉观测与头部运动的匹配
不匹配就会导致用户产生头晕目眩的现象,这种症状叫做晕动症。简说来,就是由于眼睛看到的与耳前庭系统所感受到的运动状态不一致,导致的体内系统紊乱头晕、恶心等症状。比如我们晕船晕车、晕FPS游戏(First-person Shooting Game)等。
如图所示,当我们佩戴VR眼镜飞行时,图传延迟带来的晕眩感将极大地影响沉浸式飞行体验。除此之外,图传延时还将直接威胁无人机的安全
对于无人机来说,按照10m/s的飞行速度,在200ms内,飞机的实际位置相对我们所监控的位置已经变化了2米。然而,10m/s的飞行速度仅是中下水平——有些无人机厂商宣称能飞120km/h (33m/s)那么很有可能我们在VR眼镜或手机看到飞机还处于安全状态时,实际上飞机已经撞上了障碍物。所以在高延时的FPV飞行下,危险指数很高
不仅如此,数字图传的传输模式使得其在信号受干扰的环境下,会出现图传画面卡顿滞后的情况,即画面停驻在某一帧或者前后几帧的画面重叠交错,试想如此不流畅的观感体验以及几近“盲飞”状态下的无人机将“十飞九炸”。
而模拟图传则不同,由于它的信号是动态传输,同样在信号受干扰的环境下,即使画面出现些许雪花,也不会卡顿,依旧保持图传画面的流畅性,这给飞行过程中实时监看航拍画面提供了安全保障。况且,一旦干扰结束,模拟图传可以立即消除雪花,恢复画面,而对于数字图传来说,要实现立即恢复画面就很困难。
l 总结
所以,对于VR厂商来说,减轻晕眩感,就是要降低延时,提高画面刷新率,保证画面流畅性,减少卡顿。上文提到:模拟图传延时大概100ms内,数字图传延时大概300ms,这也就是亿航选择了模拟图传的缘故。但在此基础上,亿航还融合了阿凡达体感操控,使得第一人称主视角的沉浸式飞行体验更加统一完整。
二.阿凡达体感操控增强飞行临场感
我们不妨思考一个问题:当我们使用传统的航模遥控器去遥控飞机和相机时,晕动症会更强烈。为什么这样呢?——而这就是上文我们所说的晕动症的另一个重要成因:我们看到画面动了,但是身体却没有跟着动
所以,对于用户来说,要减轻晕动症,就是要动起来,把自己的身体融入到虚拟画面中。比如,当我们想让画面换个角度时,就运动头部:
VR眼镜内置头部追踪功能,可通过头部摆动来同步控制云台俯仰角度;支持2.4GHz数字传输和5.8GHz图像传输,将航拍画面实时展现在眼前;并可一键切换前置摄像头,无需摘掉VR眼镜,就能回到现实画面。
当我们想让飞机前进时,相应地,我们身体就做一个向前的动作:使用搭载EHANG Play App的智能手机和平板电脑等移动设备,只需在水平面上做倾斜、旋转运动,即可完美同步操GHOSTDRONE的飞行速度和航向,实现机随手动、人机合一的飞行享受。
这就是融合了阿凡达体感操控的亿航VR图传眼镜的独到之处。
三.权衡之下的选择与创新
诚然,数字图传的呈像清晰度比模拟图传然而目前数字图传暂未突破的高延时瓶颈和受干扰下的画面卡顿情况对无人机飞行安全沉浸式飞行体验影响很大因此,作为第一家把VR眼镜体验与无人机深度结合的科技公司,亿航虽然完全有能力使用数字图传,但还是在产品设计时针对无人机VR眼镜的特殊需求和适用场景,从多重技术角度和用户体验出发,选择现阶段更为安全的模拟图传。不仅如此,亿航还创造性地把第一视角观感体验融合了阿凡达体感操控,配合低延时的模拟图传眼镜,有效地减轻了用户的晕眩感。
当然,未来的图传技术方案一定是向低延时、流畅高清画质的方向发展,随着产品性能的不断提升,或许未来数字图传与云存储服务的并行结合,可以实现这个目标,那时VR眼镜+阿凡达体感操控将为我们带来更加清晰的、身临其境的沉浸式飞行体验。

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