1、 虚拟现实终端检测白皮书 （2019 年） 智库电子信息研究所 虚拟现实产业联盟 南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心 南昌虚拟现实检测技术有限公司 未来影像高精尖创新中心 2019 年 10 月 前言前言 2016 年以来，虚拟现实技术正与制造、教育、文化、军事、医疗 等多行业进行着深度技术融合，不断改造着行业应用模式。随着虚拟 现实产品全景感知和沉浸体验的不断完善， 虚拟现实各行业用户对虚 拟现实产品的指标要求也不断提高， 因此需加快虚拟现实相关设备的 检测工作， 发挥其在衡量和引导产业高质量发展方面的标尺和标杆作 用，使其担当起促进虚拟现实产业高质量发展的重任。 为紧跟国际发展大势

2、， 加快推动我国虚拟现实产业发展和标准化 进程，保障市场健康有序推进，智库电子信息研究所、虚拟现实 产业联盟、南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心、南昌虚 拟现实检测技术有限公司、未来影像高精尖创新中心联合编写了虚 拟现实终端检测白皮书 ，分析国内外虚拟现实检测技术发展现状、 整理检测关键指标、梳理国内外相关检测设备和典型检测案例。在此 基础上，分析当前虚拟现实检测技术存在的问题，总结发展趋势，并 对虚拟现实终端检测未来发展进行了展望，提出了若干措施建议，以 期为我国虚拟现实终端检测技术发展和相关政策制定提供有益参考。 如有商榷之处，欢迎批评指正。 2019 年年 10 月月 I 目目

3、录录 一、虚拟现实终端检测产业发展现状 . 1 （一）虚拟现实终端检测的内涵 . 1 （二）国内发展状况 . 2 （三）国外发展状况 . 4 二、虚拟现实终端检测的关键指标 . 7 （一）虚拟现实设备清晰度性能关键指标 . 7 （二）虚拟现实设备沉浸感性能关键指标 . 8 （三）虚拟现实设备功耗与续航时间指标 . 11 （四）虚拟现实设备其他性能参数指标 . 12 三、国内外虚拟现实检测设备梳理 . 17 （一）国内相关检测设备梳理 . 17 （二）国外相关检测设备梳理 . 19 （三）现有的检测方案 . 22 四、虚拟现实终端检测典型案例 . 23 （一）外接式虚拟现实头戴式显示设备 . 2

4、3 （二）一体式虚拟现实头戴式显示设备 . 24 五、存在的问题 . 26 （一）虚拟现实技术标准制定严重滞后 . 26 （二）虚拟现实检测认证平台发展不足 . 26 II （三）虚拟现实技术以及检测人才紧缺 . 26 六、展望 . 28 （一）虚拟现实检测行业市场需求潜力巨大 . 28 （二）虚拟现实检测设备与测试指标逐渐标准化 . 28 （三）虚拟现实检测产业逐渐向检测内容和方法体系发 展 . 29 七、相关建议. 30 （一）加强推广虚拟现实检测认证标准及规范 . 30 （二）加快推进虚拟现实检测人才队伍培养建设 . 30 （三）加快推进虚拟现实检测平台试点示范建设 . 31 （四）加快

5、落实虚拟现实检测平台经费投入保障 . 31 1 一、一、虚拟现实终端虚拟现实终端检测检测产业产业发展现状发展现状 （一）（一）虚拟现实终端虚拟现实终端检测检测的的内涵内涵 1、基本概念基本概念 虚拟现实是融合三维显示技术、计算机图形学、三维建 模技术、传感测量技术和人机交互技术等多种前沿技术的综 合技术。虚拟现实以临境、交互性、想象为特征，创造了一 个虚拟的三维交互场景，用户借助特殊的输入输出设备，可 以体验虚拟世界并与虚拟世界进行自然的交互。广义的虚拟 现实技术包括虚拟现实技术（VR） 、增强现实技术（AR） 、 混合现实（MR）技术。其中，增强现实技术是以虚实结合、 实时交互、三维注册为特

6、征，将计算机生成的虚拟物体或其 它信息叠加到真实世界中，从而实现对现实的“增强” 。混合 现实技术是指将虚拟世界和真实世界合成创造一个新的三 维世界，物理实体和数字对象并存实时相互作用的技术。本 白皮书中在不刻意区分的情况下，用“虚拟现实”指代包含 VR、 AR、 MR 在内的全部内容。 随着技术和产业生态的持续 发展，虚拟现实的概念不断演进。业界对虚拟现实的研讨不 再拘泥于特定终端形态，而是强调关键技术、产业生态与应 用落地的融合创新。 虚拟现实终端检测是应虚拟现实技术而产生的。广义上 2 的虚拟现实终端检测是指对虚拟现实相关的设备、技术及数 字内容等方面进行检测和评估，检测方式可包含硬件测

7、试、 软件测评、调查评估等多种方式。狭义上的虚拟现实终端检 测是指对 VR/AR 显示设备和 VR/AR 交互设备（跟踪定位设 备，姿态捕捉设备，力触觉交互设备，嗅觉、运动觉与人人 交互装置等）两大类产品的关键指标参数的检测，其中以 VR/AR 显示设备的检测最为常见。 2、虚拟现实检测虚拟现实检测的的意义意义 虚拟现实检测技术对于虚拟现实产业的整体发展具有 至关重要的作用。随着虚拟现实行业的快速发展，急需一套 标准化的技术规范与测量手段来对这些大量的产品进行描 述与约束。首先，精确、快速的检测技术是确保虚拟环境真 实性和强烈沉浸感的基石。其次，虚拟现实检测技术的发展 有利于不同企业虚拟现实设

8、备规范化，促进形成虚拟现实行 业规范。最后，虚拟现实检测技术可以引领技术创新，促进 虚拟现实行业的进一步发展。 （二）（二）国内发展状况国内发展状况 我国虚拟现实产业正处于初级发展阶段，专业的虚拟现 实检测机构较少。现阶段，以高校实验室（如北航、北京理 工、北京大学、北京师范大学等）和企业（如歌尔、小鸟看 看、HTC 等）内部检测为主。下面，简要介绍国内的重点虚 3 拟现实检测机构和检测企业。 1、南昌南昌 北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心 2016 年 10 月北京理工大学作为国家重要的虚拟现实研 究机构，与南昌市政府通力合作成立（南昌）北京理工大

9、学 虚拟现实标准检测与评测中心，该中心隶属于北京理工大学 北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心，对虚拟现实 行业的基础研究工作与产业发展工作进行探索与支持。 作为南昌虚拟现实产业基地重要支撑，同时也是基地内 唯一的虚拟现实行业标准规范机构，中心代表南昌虚拟现实 产业基地参与信息技术：虚拟现实头戴式显示设备通用规 范等首批虚拟现实国家标准的制定工作，自主研发一系列 虚拟现实检测设备。 2、南昌虚拟现实检测技术有限公司南昌虚拟现实检测技术有限公司 南昌虚拟现实检测技术有限公司以南昌市红谷滩新区 管理委员会与北京理工大学于共同签订虚拟现实产学研平 台合作共建协议为契机，于 2017 年 1 月成

10、立，服务于虚拟 现实产学研平台建设，即中国南昌虚拟现实产业基地标准平 台。 经过江西省市场监督管理局专家评审组的现场评审，南 昌虚拟现实检测技术有限公司于2019年6月25日获得CMA 检验检测机构资质认定证书，成为全国首个获得虚拟现实行 4 业资质认定证书的检测机构。CMA 认定标志着公司可正式 开展业务，拥有向社会出具具有证明作用的第三方公正数据 和结果的资质，具备了虚拟现实产品、技术等行业的检验检 测资质，拥有虚拟现实领域检测能力，为虚拟现实行业及技 术发展奠定了重要基础。 （三）（三）国外发展状况国外发展状况 目前，国外专门针对虚拟现实产品进行检验检测、提供 认证的公司或机构尚未见公开

11、报导。通常情况下，国外虚拟 现实设备检测采用美国联邦通信委员会 （FCC） 认证； 此外， 也有部分虚拟现实技术企业研发了相应的检测仪器。 1、FCC 检测认证检测认证 FCC 通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来 协调国内和国际的通信，确保与生命财产有关的无线电和电 线通信产品的安全性，同时负责无线电应用产品、通讯产品 和数字产品等设备认可方面的事务。采用无线频谱资源进行 通信的虚拟现实产品在美国的发行与流通必须经过 FCC 认 证，通过产品传导、辐射等性能的测试。 2、芬兰芬兰 OptoFidelity（欧拓飞欧拓飞）公司公司 2017 年 2 月，美国美国保险商实验室（UL）集团

12、麾下 的工业标准基准测试软件开发商 Futuremark（评测先锋）与 全球认可的机器人辅助测试和质量控制先驱欧拓飞公司共 5 同发布了其协作开发的综合性 VR 延迟测试平台。该平台包 含 VRMark 和欧拓飞的 VR“万用表”头戴显示设备解决方 案，可以测试出关键的 VR 性能参数，比如运动延迟、像素 留存和掉帧等。 该平台最核心的测试方案， 便是可以在 3D 渲 染的环境中测量运动延迟，对每一帧进行分析以发现导致延 迟的原因，展示 3D 引擎、VR 应用程序接口和图形处理器 （GPU）所消耗的时间。此外，该解决方案还提供了两种硬 件设计，一种是完整头戴式显示器（HMD）测试，另一种是 移

13、动设备 VR 测试。通过添加模组，该平台也可以测试增强 现实方案。该平台硬件功能包括高精度构架，可以实现精确 动作控制和高度的测试可重复性，并可以通过测试序列进行 完全自动化的整合测试。 同时，欧拓飞还研发了 OptoFidelity HMD IQ 测试系 统。该系统适用于基于菲涅尔透镜、光波导及曲面反射镜的 近眼显示器 （NED） 。 其中， HMD IQ 的关键部分为 HMD Eye 的成像装置，HMD Eye 由校准相机和专用镜头组合。通过 HMD IQ 测试系统，可检测近眼显示器的眼动范围、瞳孔间 距、视场角（FOV，高达 120 度） 、几何失真、色差、调制传 递函数 （MTF） 、

14、棋盘格对比度、色度差异和相对亮度等重要 虚拟现实设备参数指标。 6 3、日本、日本 Konica Minolta（柯尼卡美能达柯尼卡美能达）公司公司 2018 年 2 月， 柯尼卡美能达旗下的照明和显示设备视觉 测试与检测系统的领先提供商 Radiant Vision Systems 宣布发 布一款 ProMetric 成像亮度计和色度计使用的全新 AR/VR 镜 头。该 AR/VR 镜头采用该镜头采用紧凑的硬件和模拟人眼 大小及其在头戴式设备内位置的光圈设计，并配备宽视场光 学元件，使所连接的成像系统能够采集显示器多达 120 度的 水平视场，涵盖人类目视觉的平均范围以及大多数 AR/虚拟

15、现实设备的视场。配合 ProMetric 成像亮度计和色度计，可 用于测量虚拟现实、 混合现实和增强现实头戴式设备内 NED 的视觉质量。 此测量方案是一款紧凑的相机/镜头总承包解决 方案，最大限度地减少了设置和集成时间、设备和专业知识 方面的需求。 7 二、二、虚拟现实终端检测虚拟现实终端检测的关键指标的关键指标 下面从虚拟现实设备清晰度性能关键指标、沉浸感性能 关键指标、功耗与续航时间指标及其他性能指标四方面一一 介绍虚拟现实检测相关的关键指标。 （一）（一）虚拟现实设备虚拟现实设备清晰度性能关键指标清晰度性能关键指标 1、有效像素比、有效像素比 虚拟现实头戴式显示设备的有效像素比（Eff

16、ective pixel ratio）是指能够被人眼看到的像素数量与显示元件整体像素 数量的比值。 在整体像素数量（即显示分辨率）固定的情况下，有效 像素比决定了人眼实际看到的像素数量，直接影响设备清晰 度。一般要求设备有效像素比大于 65%。 2、显示分辨率、显示分辨率 显示分辨率（Display resolution）是指虚拟现实头戴式显 示设备单个显示元件输出图像的分辨率。 显示分辨率是虚拟现实设备显示屏的关键性能指标，直 接影响虚拟现实设备显示颗粒感强弱，是决定设备清晰度的 重要因素之一。 一般， 显示分辨率应大于 1200 像素1080 像 素。目前市场上，爱奇艺 VR iQIYI-

17、A2 和 Pico G2 4K 均采用 3840 像素2160 像素的 4K 超高清显示屏。 8 3、角分辨率、角分辨率 角分辨率（Pixels per degree）是指在用户视野中，沿某 一方向，每个单位角度内能够看到的显示设备所输出像素的 数量。 PPD 直接影响用户在使用虚拟现实设备时所感受到的 清晰度。人眼正常视力下的分辨能力是 60PPD，即头戴式显 示设备产品的角分辨率越接近 60PPD，产品的成像清晰度就 越接近人眼的分辨极限，人眼看图像就觉得越清晰。 （二）（二）虚拟现实设备虚拟现实设备沉浸感性能关键指标沉浸感性能关键指标 1、视场角、视场角 视场角（Field of vie

18、w）是指虚拟现实头戴式显示设备所 形成的图像中，人眼可观察到图像的边缘与观察点（人眼瞳 孔中心）连线的夹角。 视场角决定了人眼能观看的场景范围。目前，市场上 HTC Vive Pro、华为 VR2、爱奇艺 VR、PICO、小米 VR、大 朋 P1 PRO 等虚拟现实设备视场角在 100120。通常，视场 角越大，体验越好。一般视场角需要达到 110，能达到较好 的体验效果。但是，实际设计应用需要折中考虑设备视场角 大小与设备体积、视觉畸变程度以及设备成本等实际因素。 2、屏幕屏幕刷新率刷新率 屏幕刷新率 （Screen refresh rate） 是指屏幕上每秒内图像 9 更新的次数。这一指标

19、与 VR 延迟有直接的关系，即直接影 响用户体验。VR 延迟是指从人的头部移动开始一直到头戴 式显示设备的光学信号映射到人眼上面全部的等待时间。当 延迟较大，会引起设备用户晕眩等不适。 刷新率的高低对保护眼睛很重要，当刷新率低于 60Hz 的时候，屏幕显示会有明显的抖动，一般要到 72Hz 以上才 能较好的保护眼睛。目前，HTC Vive Pro、三星炫龙头戴式 显示设备均采用 90Hz 的刷新率。 3、跟踪、跟踪模式模式 跟踪模式（Tracking mode）是指虚拟现实头戴式显示设 备能够被跟踪的自由度多少，可以分为无跟踪、三自由度 （3DoF）跟踪、六自由度（6DoF）跟踪三种模式。自由

20、度是 设备在自由空间移动的不同基本方式。如图 1，3DoF 为设备 沿 x，y 及 z 三个方向的平移运动，6DoF 是相对 3DoF 而言 的空间移动属性，增加了三个旋转自由度。 图 1 设备 3DoF 和 6DoF 运动示意图 虚拟现实设备自由度越高，用户的沉浸式体验效果越好。 10 3DoF VR 产品，只能感知到头部的转动，而对用户在空间中 的位移无能为力，进而导致无法用自然的身体动作来变换视 角或进行交互；而对于 6DoF 的虚拟现实设备，用户可以在 虚拟现实世界内不受拘束地自由移动，从站起、蹲下、前后 移动任意角度观察物体，甚至在 VR 空间内行走。对于支持 跟踪的头戴式显示设备，

21、至少支持 3DoF，推荐支持 6DoF。 目前， 市场大朋 P1 PRO 等大部分 VR 一体机设备支持 3DoF； Pico Neo VR 一体机内建高精度头部 6DoF 空间定位功能， 商 用版 Pico Neo 还支持 6DoF 手柄双手位置追踪， Oculus Quest 支持 6DoF 的头部和手部跟踪。 4、动显动显延迟延迟 动显延迟（Motion-to-photo latency）是指从用户运动开 始，一直到对应的图像变化并通过头戴式显示设备映射到人 眼上面全部的时间。 一般要求动显时延低于 20ms。 降低动显时延， 一方面需 要提高显示器的屏幕刷新率至 75Hz 以上，另一方

22、面需要升 GPU 的渲染性能。目前，为降低 GPU 负载，瑞典 Tobii 公司 是与美国英伟达合作开发用于 VR 头戴式显示设备的 Tobii 眼动追踪硬件可实现 VR 图形渲染降低 57%的 GPU 负载； 美国 Oculus 公司开发减少 VR 头戴式显示设备动显延迟的 专用组件， 取代部分 GPU 功能， 实现改良头戴式显示设备用 11 户体验。 5、网络网络传输速度传输速度 传输速度（Transmission speed）是指为满足虚拟现实画 质及画面流畅度等观看要求的虚拟现实数据网络传输速率 性能。 虚拟现实传输速度是影响虚拟现实高清晰度视频播放 流畅程度的重要因素，与视频卡顿、延

23、迟等有密切关系。通 常，虚拟现实应用的内容包含海量信息的立体虚拟环境，同 时需要满足用户间、用户与虚拟环境中空间数据的实时、交 互传输。 当下， 5G 高速无线通信技术的快速发展为打造高速、 低时延的虚拟现实实际应用提供了技术支撑。为了提高用户 观看体验（按照 8K 全景视频） ，通常要求 100300Mbps 的 传输速度。 （三）（三）虚拟现实设备虚拟现实设备功耗与续航时间指标功耗与续航时间指标 1、功耗、功耗 功耗（Power Consumption）是指虚拟现实设备在单位时 间中所消耗的能源数量，常用瓦特表示，可分为工作功耗与 待机功耗。 目前，市场虚拟现实头戴现实设备多采用可充电锂电

24、池 供电，虚拟现实手柄一般采用 5 号或者 7 号电池。随着虚拟 现实技术和设备的不断升级进步，为轻量化设计、提高用户 12 使用舒适度，低功耗虚拟现实产品的需求也越来越迫切。功 耗应由产品说明书规定，与产品说明书标明值误差不超过 15%。 2、续航时间、续航时间 虚拟现实设备的续航时间（Life time）是指不充电的情 况下最大观影、游戏等应用体验时间。 电影模式下续航时间应大于 120min， 游戏模式下续航时 间应大于 60min。目前，市场产品提高续航时间的方法主要 有： 提高 GPU 性能， 降低设备功耗或者设计专业组件代替高 功耗的 GPU；增大电池容量或者设备支持边用边充电模式

25、。 （四）（四）虚拟现实设备虚拟现实设备其他性能参数指标其他性能参数指标 1、光学、光学/显示显示/成像成像指标指标 （1）瞳距范围 虚拟现实头戴式显示设备的瞳距范围（Inter-pupillary distance range）是指两个光学系统（分别给双目使用）的光 轴之间距离的可调节范围。虚拟现实头戴式显示设备设备光 学系统的双目入射光瞳中心距离 PD 是可调节的，其最大及 最小可调节距离即为瞳距范围。如果设备瞳距可调，最大瞳 距应不超过 75mm，并且最小瞳距大于等于 50mm；如果设 备瞳距不可调，瞳距值应在 50mm75mm 之间。 （2）出瞳距离 13 出瞳距离 （Exit pup

26、il distance） 为出瞳平面与光轴交点到 虚拟现实头戴式显示设备的光学目镜镜片外表面（靠近人眼 一侧）的距离。通常情况下，虚拟现实设备的出瞳直径应不 小于 10mm。 （3）出瞳直径 出瞳直径（Exit pupil diameter）为出瞳平面内能够看全 整个图像的人眼可移动范围的内切直径。若产品说明书没有 标示出瞳距离，在出瞳距离为 10mm 的位置上出瞳直径应不 小于 4mm；如果标示出瞳距离，在标示出瞳距离的位置上出 瞳直径应不小于 4mm。 （4）畸变 畸变 （Image distortion） 是指成像过程中所产生的图像像 元的几何位置相对于参照系统发生的挤压、伸展、偏移和扭

27、 曲等， 使图像的几何位置、 尺寸、 形状、 方位等发生的改变。 通过软件算法对视频图像校正畸变之后，在 0.3 倍全视场角 下，畸变应不大于 5%。 （5）色散 色散 （Chromatic aberration） 是指通过虚拟现实头戴式显 示设备光学系统观察图像像元产生的图像时，产生的不同颜 色分离及色彩失真的程度。在 0.3 倍全视场角下，色散应不 大于 3%。 14 （6）视度 视度（Diopter）是指虚像位置与出瞳平面之间距离的倒 数。虚拟现实设备视度的调整方式为双目同时调节或双目分 别调节，可调范围大于等于 6 视度。 （7）亮度对比度 亮度对比度（Luminance contra

28、st）是指虚拟现实头戴式 显示设备显示元件中心位置在纯白图像和纯黑图像下的亮 度的比值。当前虚拟现实设备采用液晶显示屏（LCD）或者 有机发光二极管（OLED）显示屏，采用 LCD 的设备亮度对 比度应大于等于 300： 1， 采用 OLED 的设备亮度对比度应大 于等于 1000：1。 （8）虚像距离 虚像距离（Virtual image distance）是指虚拟现实头戴式 显示设备所成虚像平面到出瞳（人眼瞳孔）的距离。一般虚 像距离大于等于 0.3m。 2、定位追踪指标、定位追踪指标 （1）移动跟踪范围 移动跟踪范围 （Tracking area） 是指虚拟现实头戴式显示 设备在移动位置

29、时，能够跟踪的区域，通常以跟踪区域面积 来描述。一般，虚拟现实设备跟踪范围小于 3m3m 为桌面 尺度跟踪，大于等于 3m3m 跟踪范围的为房间尺度跟踪。 15 具体设备要求因产品而异。 （2）角度漂移 角度漂移（Drift）是指虚拟现实头戴式显示设备经过随 机旋转回到原位后，跟踪系统所测得的姿态与初始姿态之间 的差值。通常要求角度漂移量不超过 18。 （3）角度采样频率 角度采样频率（Angular sampling frequency）是指角度传 感设备的采样频率。通常要求角度传感设备的角度采样频率 大于等于 60Hz。 （4）位置采样频率 位置采样频率（Position sampling

30、 frequency）指位置跟踪 系统的采样频率。通常要求位置跟踪系统的角度采样频率大 于等于 60Hz。 （5）转动跟踪误差 转动跟踪误差（Rotation tracking error）是指虚拟现实头 戴式显示设备在发生旋转时，跟踪系统所测得的姿态与实际 姿态的平均偏差。通常，虚拟现实头戴式显示设备角度跟踪 误差应保证每转动 10，误差不超过 2。 （6）移动跟踪误差 移动跟踪误差（Translation tracking error）是指虚拟现实 头戴式显示设备发生位移时，跟踪系统所测得的位移与实际 16 位移的平均偏差。一般虚拟现实头戴式显示设备移动跟踪误 差每移动 100mm 误差应

31、不超过 5mm。 （7）转动灵敏度 转动灵敏度（Rotation resolution）是指虚拟现实头戴式 显示设备在发生旋转时，跟踪系统能够测得的最小旋转角度。 一般要求转动灵敏度不超过 5。 （8）移动灵敏度 移动灵敏度（Translation resolution）是指虚拟现实头戴 式显示设备在发生位移时，跟踪系统能够测得的最小位移。 一般要求移动灵敏度不超过 10mm。 17 三、三、国内外国内外虚拟现实虚拟现实检测设备梳理检测设备梳理 （一）（一）国内国内相关相关检测设备检测设备梳理梳理 1、南昌南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心虚虚 拟

32、现实检测拟现实检测设备设备 （1）多功能移动测试平台 图 2 多功能移动测试平台 多功能移动测试平台可实现的检测项目包括移动跟踪 误差、移动灵敏度、位置采样频率以及移动延迟。 （2）多功能转动测试平台 多功能转动测试平台可实现的检测项目包括转动跟踪 误差、 转动灵敏度、 角度漂移、 角度采样频率以及转动延迟。 18 图 3 多功能转动测试平台 （3）多功能光学测试平台 多功能光学测试平台可实现的检测项目包括视场角、畸 变、色散、角分辨率、有效像素比、出瞳直径等。 图 4 多功能光学测试平台 （4）虚像距离测量仪 虚像距离测量仪可以实现对 VR 虚像距离的检测。 19 图 5 虚像距离测量仪 （

33、二）国外相关检测设备梳理（二）国外相关检测设备梳理 1、柯尼卡美能达柯尼卡美能达：瑞淀光学系统瑞淀光学系统虚拟现实测试方案虚拟现实测试方案 图 6 瑞淀光学系统虚拟现实测试方案 检测项目： （1）基于 ISO 12233 标准测量光学传递函数（MTF）的 倾斜边缘对比度，以评估图像清晰度； （2）图像畸变失真，以表征头戴式设备的畸变失真； 20 （3）视场（包括设备的水平、垂直和对角线视场） ； （4）以度数报告 x，y 空间位置（定位角度视场范围内 屏幕上的关注点） 。 2、欧拓飞欧拓飞虚拟现实设备虚拟现实设备 （1）OptoFidelity VR Multimeter 测试系统 图 7 O

34、ptoFidelity VR Multimeter 测试系统 OptoFidelity VR Multimeter 可实现的检测项目有 MTP 延迟、移动时间延迟、像素持续性、帧卡顿和抖动、掉帧数 和重复帧数以及音频/视频同步。 （2）OptoFidelity HMD IQ 测试系统 21 图 8 OptoFidelity HMD IQ 测试系统 OptoFidelity HMD IQ 测试系统可实现的检测项目包 括眼动范围、瞳孔间距、视场、几何失真、色差、调制传递 函数、棋盘对比、色度差异、相对亮度以及亮度均匀度。 22 （三三）现有现有的的检测方案检测方案 具体虚拟现实设备指标检测方案可参

35、照团标虚拟现实 头戴式显示设备通用规范 （T/IVRA 00012017） 、 国家标准 计划报批稿信息技术 虚拟现实头戴式显示设备通用规范 （20171076-T-469） 。 23 四、四、虚拟现实终端检测虚拟现实终端检测典型案例典型案例 （一）（一）外接式虚拟现实头戴式显示设备外接式虚拟现实头戴式显示设备 抽查市场上两款典型的外接式虚拟现实头戴式显示设 备 A 和 B，其检测结果如表 1 所示。 表 1 外接式虚拟现实头戴式显示设备关键指标调研表 设备设备名称名称 头盔头盔 A 头盔头盔 B 上市时间上市时间 2015 年 3 月 2018 年 3 月 有效像素比有效像素比 100% 1

36、00% 单眼显示分辨率单眼显示分辨率 10801200 14401600 全视场平均角分辨率全视场平均角分辨率 (PPD) 11.0 15.2 单眼单眼视场角视场角 () 101.0 97.9 屏幕屏幕刷新率刷新率 (Hz) 89.55 89.77 跟踪模式跟踪模式 6DOF 6DOF 0.3 视场视场畸变畸变 0.7% 0.7% 0.3 视场视场色散色散 0.7% 0.7% 虚像距离虚像距离 (m) 0.771 0.677 移动跟踪移动跟踪 位置采样频率位置采样频率 (Hz) 86 78 移动跟踪误差移动跟踪误差 (mm) 1 0.4 移动灵敏度移动灵敏度 (mm) 1 1 转动跟踪转动跟踪

37、 角度漂移角度漂移() 0.1 0.1 24 角度采样频率角度采样频率 (Hz) 84 80 转动跟踪误差转动跟踪误差 () 0.2 0.1 转动灵敏度转动灵敏度 () 1 1 数据来源：南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心测试 从 2015 年到 2018 年，在清晰度性能关键指标上，上述 头盔整体性能提升明显；在沉浸感性能关键指标、及光学/显 示/成像指标上，上述两款头盔整体变化不大；在定位追踪指 标上，上述头盔有小幅性能提升。 （二）一体式虚拟现实头戴式显示设备（二）一体式虚拟现实头戴式显示设备 抽查市场上三款典型的一体式虚拟现实头戴式显示设 备头盔 C、头盔 D 和头盔 E，其检

38、测结果如表 2 所示。 表 2 一体式虚拟现实头戴式显示设备关键指标调研表 设备设备名称名称 头盔头盔 C 头盔头盔 D 头盔头盔 E 上市时间上市时间 2017 年 5 月 2017 年 12 月 2019 年 3 月 有效像素比有效像素比 96.3% 96.7% 96.0% 单眼显示分辨率单眼显示分辨率 12801440 14401600 19202160 全视场平均角分辨率全视场平均角分辨率 (PPD) 13.6 14.8 19.3 单眼单眼视场角视场角 () 91.9 94.0 95.6 屏幕屏幕刷新率刷新率 (Hz) 70.00 89.77 74.81 25 跟踪模式跟踪模式 3DO

39、F 6DOF 3DOF 畸变畸变 2.2% 1.4% 2.8% 色散色散 2.2% 0.7% 0.7% 虚像距离虚像距离 (m) 1.226 1.182 1.925 转动跟踪转动跟踪 角度漂移角度漂移 () 4.5 0.7 0.4 角度采样频率角度采样频率 (Hz) 70 90 75 转动跟踪误差转动跟踪误差 () 0.1 0.1 0.1 转动灵敏度转动灵敏度 () 1 1 1 数据来源：南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心测试 从 2017 年到 2019 年，在清晰度性能关键指标方面，上 述头盔整体提升十分明显； 在沉浸感性能关键指标及光学/显 示/成像指标上，上述三款头盔整体有小幅

40、提升；在定位追踪 指标上，上述头盔有较大性能提升。 对比外接式虚拟现实头戴式显示设备和一体式虚拟现 实头戴式显示设备，两种头盔的性能都在稳步提升，其中一 体式虚拟现实头戴式显示设备的发展更快。在清晰度、光学 /显示/成像方面，两种头盔已经相差无几； 但在沉浸感、 定位 追踪方面，外接式头盔仍具备明显优势。 26 五五、存在的问题、存在的问题 （一）（一）虚拟现实技术标准制定严重滞后虚拟现实技术标准制定严重滞后 国内外虚拟现实技术和产品呈现一片繁荣景象背后存 在标准缺失、规范缺乏。标准问题已经引起了国际各方的广 泛关注。目前我国在相关标准研究方面尚处于起步阶段，相 关标准化技术更为不足，亟需建立

41、国家技术标准新型研发机 构，有利于带动相关领域走向规范化，为行业的健康发展提 供重要的支持平台。 （二）（二）虚拟现实检测认证平台发展不足虚拟现实检测认证平台发展不足 虚拟现实硬件设备、音视频、人机交互、场景建模、信 息安全、人体健康实用性等方面仍缺乏统一标准，虚拟现实 技术、产品、服务等方面的检测认证工作更是不足，严重缺 少专业的第三方检测与评估机构。具备虚拟现实检测能力的 机构很少具备计量检测相关资质，具备计量检测相关资质的 机构鲜有 VR 相关的检测项目，虚拟现实检测领域的能力提 供者更是空白。 （三）（三）虚拟现实技术以及检测人才紧缺虚拟现实技术以及检测人才紧缺 虚拟现实产业作为新兴产

42、业，从业人员本来就不足。 LinkedIn 发布的全球范围虚拟现实人才分析报告显示，美国 虚拟现实人才数量占全球总数 40%，占据绝对优势地位，其 27 后的第二梯队英国拥有全球 8%的虚拟现实人才，而中国虚 拟现实人才数量仅占全球 2%。 此外， 虚拟现实行业与检测行 业以往的交集甚少，导致了“虚拟现实人才不懂检测，检测 人才不懂虚拟现实”的现象。 28 六六、展望展望 （一）（一）虚拟现实检测虚拟现实检测行业市场行业市场需求需求潜力巨大潜力巨大 国内外虚拟现实产业市场具有良好前景。国外多家大型 市场研究机构预计，2020 年全球虚拟现实产业规模将达到 150 亿到 300 亿美元之间。相比

43、较之下，国内外虚拟现实检 测行业正处在发展之初的萌芽阶段，多以高校实验研究或者 企业内部测试为主。当前，虚拟现实终端检测相关测试指标 单一化，不具有体系性，这一现象造成使用过程中出现测试 术语交流困难、测试数据难以溯源等问题。随着虚拟现实产 业的发展，未来虚拟现实检测行业市场需要潜力巨大。 （二）（二）虚拟现实检测虚拟现实检测设备设备与测试与测试指标逐渐标准化指标逐渐标准化 未来的虚拟现实检测需以虚拟现实技术为研究载体，研 究各种虚拟现实呈现硬件、软件内容评测的物理参量、测试 规范、流程及方法，确定与观察者视觉感知和视觉健康相关 的核心物理参数指标体系，探索观看环境的光谱、亮度、照 度、光分布

44、、色度以及软件刷新速率、延时、内容暴力程度 对于用户的影响，建立虚拟现实标准制定过程中需要具备的 检测项目和检测能力，指导形成测试规范和建立仿真人眼的 测量方法及研制仪器设备。 29 （三）（三）虚拟现实检测虚拟现实检测产业逐渐产业逐渐向向检测内容和方法体系检测内容和方法体系发发 展展 目前，虚拟现实检测主要集中于虚拟现实显示和虚拟现 实交互设备的终端硬件的关键性能参数指标检测。未来，随 着终端设备和技术的日益成熟完善，虚拟现实检测产业逐渐 朝着从视觉、生理、心理健康出发，形成虚拟现实检测内容 和方法体系。通过建立、健全完整的标准体系向虚拟现实消 费者传播虚拟现实产品概念，促进信息产品消费，并

45、排除市 场上概念混淆和低质量的产品，保证行业的健康发展。 30 七七、相关、相关建议建议 （一一）加强推广加强推广虚拟现实检测虚拟现实检测认证标准及规范认证标准及规范 针对虚拟现实行业硬件设备、音视频、人机交互、场景 建模、信息安全、人体健康实用性等方面仍缺乏统一标准的 问题，面向包括拥有国际影响力的虚拟现实领域优势技术的 高校研究机构、虚拟现实领域龙头软硬件提供商、教育医疗 制造娱乐等虚拟现实领域应用企业以及国家计量测试相关 机构征求需求和意见，旨在提出构建面向产学研的虚拟现实 标准规范体系的建议，标准涉及的内容检测涉及的指标可以 有效支撑和服务产业发展。同时结合产业发展，区分标准的 迫切性，加快团体标准的建立，促进国家标准的立项，推动 国际标准的递送，加快我国在虚拟现实领域的国际标准化进 程。 （二二）加快推进加快推进虚拟现实检测虚拟现实检测人才队伍培养建设人才队伍培养建设 加快推进虚