Technical challenges for typography in AR/VR AR/VR 技術挑戰

Field of View (FoV) 視場角

視場角指人眼可視範圍。正視時約120°,轉動眼球可達200°-270°。AR裝置中分為"疊加視場"(顯示數字內容)和"周邊視場"(顯示真實環境)。

人眼直視時視場約120°(藍色區域),轉動頭部後可達200-270°(淺藍色區域)。

從排版角度看,視場角限制了我們能顯示的文字寬度。

目前AR/VR裝置的視場角僅40-100°,遠低於人眼。這導致近處物體顯示不全,使用者需要後退或轉頭才能看到完整畫面。因此,更大的視場角可提供更好的沉浸感。

左圖為人眼實際視場,右圖為AR/VR裝置視場對比

Brightness and Contrast 亮度與對比度

透視顯示器難以在強光下產生足夠亮度和對比度。光學透視頭顯(OST)需要較高亮度才能讓虛擬內容在現實環境中清晰可見,這直接影響文字可讀性。

Resolution 解析度

解析度用每度畫素數(PPD)衡量。計算方法是水平畫素數除以視場角。比如1280x800解析度,單眼640x800畫素,90°視場角下PPD僅7.1,遠低於人眼的60 PPD標準。

低畫素密度會導致文字模糊、畫素化和"紗窗效應"。高畫素密度能提供更清晰的畫面,但由於鏡片放大作用,不同裝置可能呈現不同的實際畫素密度。

Refresh Rate 重新整理率

重新整理率指顯示器每秒從GPU獲取新畫面的次數,對動態文字顯示效果至關重要。重新整理率越高,文字顯示越流暢。

Halation 暈輪效應

暈輪效應會使文字邊緣發光擴散,填充字元間隙,影響可讀性,並導致字形失真。

上圖為正常文字,下圖展示暈輪效應。

Chromatic Aberration 色差

由鏡片色散導致,使不同顏色光線傳播速度不同。產生模糊或彩色邊緣,特別是在高對比度場景中。色差會破壞VR體驗的沉浸感,還可能導致不適和頭痛。

文字的色差效果示例

Door Effect 紗窗效應

指顯示器上可見的畫素間細線,如同透過紗窗觀看。頭顯中畫素間的黑色間隙造成網格狀外觀。這與畫素大小無關,主要取決於畫素間距。紗窗效應不是VR獨有,LCD和DLP投影儀也存在這個問題。

文字的紗窗效應示例。