10、增强现实中的深度感知线索与估计协议

增强现实中的深度感知线索与估计协议

1. 深度感知线索

1.1 运动视差

运动视差是一种深度线索，在极近距离下，由于视网膜上相对较大的平移难以追踪，且视网膜上的快速运动不利于差异检测，因此通过运动视差解释两个附近移动物体的相对深度具有挑战性，其敏感度曲线并非单调。

运动视差是纯几何线索，光学和视频增强现实（AR）显示器都能提供利用该线索所需的信息。不过，显示器硬件和视频显示器相机的有限分辨率，会对近距离和远距离物体造成问题，但大多数 AR 应用会避免显示极近距离的物体。手持显示器理论上能传达此线索，但有限的视角可能限制其应用。追踪中的噪声产生的动态配准误差，会干扰对平滑运动的解读，从而影响该线索的使用。

1.2 视野高度

我们通常习惯看到物体置于地面上。视野高度是观察者到物体的自我中心距离和人类视觉系统透视投影参数的简单函数。人类对自身离地面的高度有一定理解，但这种认知可能会因地面不平整等情况而受影响。视觉敏锐度会随着将视野高度转化为度量深度所需距离的增加而降低测量精度。因此，虽然可以通过视野高度计算顺序深度，但度量深度更具挑战性，且该线索的效用会随着物体距离的增加而降低。

视野高度也是纯几何线索，手持和头戴式 AR 显示器通常能准确处理。然而，有限的显示分辨率会限制其在提供度量深度信息方面的效用，有限的视角可能使该线索的有效区域离用户更远。配准误差，尤其是垂直方向与真实世界位置的不对齐，会进一步降低其在 AR 中的作用。

1.3 相对大小

艺术家早就了解线性透视的基本关系：相同大小的物体，远处的在视网膜上占据的面积比近处的小，因此近处物体在视网膜上的相对大小更大。如果