探索注視點渲染對立體深度感知的影響

（中國AI網 2025年05月30日）實時虛擬現實和增強現實的真正愿景是在沉浸式顯示器完整地再現我們的視覺現實。在這方面，注視點渲染利用人類周邊視覺空間敏銳度的局限性，將計算資源分配給中央凹，同時降低周邊的質量。相關方法通常來源于對人類視覺系統的空間分辨率及其感知周邊模糊的能力的研究，從而實現實時高空間質量的潛力。

然而，模糊對其他依賴于亮度對比的視覺線索的影響，如深度，在很大程度尚未得到充分探索。理解這種相互作用至關重要，因為準確的深度表現是視覺真實感的一個基本方面。

在一項研究中，瑞士提契諾大學團隊提出了一個評估，以探索注視點渲染對立體深度感知的影響。

研究人員設計了一項心理視覺實驗，定量研究外圍模糊對深度感知的影響。分析表明，立體敏銳度依然不受高水平的周邊模糊的影響（甚至提高）。根據研究，他們指出注視點渲染不會影響立體深度感知，并且立體敏銳度依然不受影響。

人類視覺系統（HVS）對不同的視覺線索表現出不均勻的敏感性。中央中央凹的視覺敏銳度、形狀辨識度以及對顏色和深度波紋的敏感度最高，但隨著偏心率的增加，對相關因素的敏感度會大幅下降。這是注視點渲染技術背后的主要動機，它將計算資源分配給中央凹，同時降低外圍的保真度。

隨著增強現實和虛擬現實中注視跟蹤系統的出現，注視點渲染已經成為虛擬現實實時高質量渲染的關鍵因素。然而，當業界主要關注空間質量的不同方面時，他們忽略了注視點渲染對視覺線索的潛在影響。

所以，注視點渲染對更一般的人類感知的影響在很大程度上尚未得到充分探索。考慮到新穎顯示中深度線索的可用性和重要性，這一點尤其重要，因為它本質上利用了注視點渲染。

在這項研究中，瑞士提契諾大學團隊邁出了理解注視點渲染如何影響立體視覺的第一步。盡管過去的研究已經證明了偏心會導致立體靈敏度下降，以及模糊對立體視覺的重大影響，但相關影響尚未結合起來進行研究。

為了縮小這一差距，團隊設計了一個實驗，研究不同偏心度下模糊強度對立體視覺的影響。團隊的目標是設計一個感知模型，將立體敏銳度閾值??（ap,）（可分辨的最小視差）量化為模糊強度和偏心率的函數。

基于測量，團隊推導了一個模型，描述了不影響立體視覺的最大模糊強度。研究結果表明，周邊視覺中的立體視覺對空間分辨率的喪失具有顯著的彈性，這為不犧牲空間感知的資源高效渲染策略提供了新的可能性。

強烈的周邊模糊不會損害由立體視覺產生的深度感知。另外，心理物理實驗結果表明，外圍模糊的最佳數量實際上可以提高立體敏度。他們假設這種改善可能是由于周圍視覺空間混疊的減少。然而，這一論點并不能完全解釋觀察結果。研究人員相信，對這種效應進行繼續研究可以增強我們對深度感知背后機制的理解。

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總的來說，諸如注視點渲染之類的技術是完整再現實時視覺真實感的必要工具。這項研究的目標是了解注視點渲染如何影響我們在沉浸式環境中對差異的感知。所以，他們測量了不同模糊強度下不同偏心（0-20?）的視差閾值。根據測量，他們得出了一個感知模型，并表明在普通注視過程中應用的模糊強度不會影響立體靈敏度。

另外，穩定立體敏度的閾值比傳統注視點渲染中的模糊高得多（~2倍）。團隊在復雜場景中驗證了相關發現，并表明場景中的整體感知深度不受強外圍模糊的影響。同時，研究結果表明，即便在強烈注視點的立體內容中，保持高深度質量都是十分重要的事情。