ICS01CCSA20/39CCIASCEvaluationSpecificationforVirtualRealityDIT/CCIASC0026—2024 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4指標分類 25評價指標 25.1顯示屏幕 25.1.1顯示分辨率 25.1.2顯示刷新率 25.2光學方案 25.2.1瞳距范圍 35.2.2出瞳距離和出瞳直徑 35.2.3虛像距離 35.2.4雙目合像精度 35.2.5視場角 35.2.6畸變 35.2.7色散 35.2.8中心角分辨率 35.2.9全視場平均角分辨率 35.2.10亮度對比度 35.2.11調(diào)制對比度 35.3交互技術(shù) 35.3.1跟蹤模式 35.3.2角度漂移 35.3.3轉(zhuǎn)動跟蹤誤差 45.3.4移動跟蹤誤差 45.3.5移動靈敏度 45.3.6轉(zhuǎn)動靈敏度 45.3.7移動跟蹤范圍 45.3.8系統(tǒng)移動延遲 45.3.9系統(tǒng)轉(zhuǎn)動延遲 45.3.10散熱性 46評價方法 46.1顯示屏幕 46.1.1顯示分辨率 46.1.2顯示刷新率 46.2光學方案 46.2.1瞳距范圍 4T/CCIASC0026—20246.2.2出瞳距離和出瞳直徑 56.2.3虛像距離 66.2.4雙目合像精度 66.2.5視場角 76.2.6畸變 76.2.7色散 86.2.8中心角分辨率 96.2.9全視場平均角分辨率 96.2.10亮度對比度 6.2.11調(diào)制對比度 6.3交互技術(shù) 6.3.1跟蹤模式 6.3.2角度漂移 6.3.3轉(zhuǎn)動跟蹤誤差 6.3.4移動跟蹤誤差 6.3.5移動靈敏度 6.3.6轉(zhuǎn)動靈敏度 6.3.7移動跟蹤范圍 6.3.8系統(tǒng)移動延遲 6.3.9系統(tǒng)轉(zhuǎn)動延遲 6.3.10散熱性 7評價規(guī)則 7.1評價指標類型 7.2級別判定 7.3評價準則 7.3.1一級虛擬現(xiàn)實設(shè)備評價準則 7.3.2二級虛擬現(xiàn)實設(shè)備評價準則 7.3.3三級虛擬現(xiàn)實設(shè)備評價準則 T/CCIASC0026—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由中國計算機行業(yè)協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：中國軟件評測中心（工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進中心）、歌爾股份有限公司、青島虛擬現(xiàn)實研究院有限公司、東北大學、愛威爾星空（北京）技術(shù)有限公司、歌爾科技有限公司、濰坊歌創(chuàng)未來技術(shù)開發(fā)有限公司、青島國創(chuàng)靈境檢驗檢測有限公司、通信產(chǎn)業(yè)報。本文件主要起草人：張曉麗、郭永振、盧麗芳、張尉、許鵬、張紹謙、劉耀誠、于洋、嚴小天、劉寧、高天寒、米慶巍、項征、李文昊、張金國、邵青汝、薛瑤、劉朝紅、孫玉強、韓海云、辛鵬駿、楊歡慶、胡媛。1T/CCIASC0026—2024虛擬現(xiàn)實設(shè)備評價規(guī)范本文件規(guī)定了虛擬現(xiàn)實設(shè)備評價指標、檢測方法和評價規(guī)則。本文件適用于虛擬現(xiàn)實設(shè)備的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和評價。本文件主要適用于虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實等設(shè)備的檢測與評價。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T38258-2019虛擬現(xiàn)實應(yīng)用軟件基本要求和測試方法GB/T38259-2019信息技術(shù)虛擬現(xiàn)實頭戴式顯示設(shè)備通用規(guī)范T/XRMA0002-2023虛擬現(xiàn)實與元宇宙產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標準SJ/T11348-2016平板電視顯示性能測量方法3術(shù)語和定義GB/T38258-2019、GB/T38247-2019、GB/T38259-2019界定的術(shù)語和定義適用于本文件。3.1顯示分辨率displayresolution虛擬現(xiàn)實設(shè)備單個顯示元件輸出圖像的分辨率。3.2亮度對比度luminancecontrast虛擬現(xiàn)實設(shè)備顯示元件中心位置在純白圖像(大亮度)和純黑圖像(小亮度)下的亮度的比值。3.3瞳距inter-pupilarydistance虛擬現(xiàn)實設(shè)備兩個光學系統(tǒng)(分別給雙目使用)的光軸之間距離。3.4出瞳距離exitpupildistance出瞳平面與光軸交點到虛擬現(xiàn)實設(shè)備的光學目鏡鏡片外表面(靠近人眼一側(cè))的距離。3.5虛像距離virtualimagedistance虛擬現(xiàn)實設(shè)備所成虛像平面到出瞳(人眼瞳孔)的距離。3.6視場角fieldofview虛擬現(xiàn)實設(shè)備所形成的圖像中，人眼可觀察到圖像的邊緣與觀察點(人眼瞳孔中心)連線的夾角。3.7色散chromaticaberration通過虛擬現(xiàn)實設(shè)備光學系統(tǒng)觀察圖像像元產(chǎn)生的圖像時，產(chǎn)生的不同顏色分離及色彩失真的程度。2T/CCIASC0026—20243.8跟蹤模式trackingmode虛擬現(xiàn)實設(shè)備能夠被跟蹤的自由度多少，分為無跟蹤、三自由度跟蹤、六自由度跟蹤三種模式。3.9角度漂移drift虛擬現(xiàn)實設(shè)備經(jīng)過隨機旋轉(zhuǎn)回到原位后，跟蹤系統(tǒng)所測得的姿態(tài)與初始姿態(tài)之間的差值。3.10轉(zhuǎn)動跟蹤誤差rotationtrackingerror虛擬現(xiàn)實設(shè)備在發(fā)生旋轉(zhuǎn)時，跟蹤系統(tǒng)所測得的姿態(tài)與實際姿態(tài)的平均偏差。3.11移動跟蹤誤差translationtrackingerror虛擬現(xiàn)實設(shè)備發(fā)生位移時，跟蹤系統(tǒng)所測得的位移與實際位移的平均偏差。3.12移動靈敏度translationresolution虛擬現(xiàn)實設(shè)備在發(fā)生位移時，跟蹤系統(tǒng)能夠測得的最小位移。3.13轉(zhuǎn)動靈敏度rotationresolution虛擬現(xiàn)實設(shè)備在發(fā)生旋轉(zhuǎn)時，跟蹤系統(tǒng)能夠測得的最小旋轉(zhuǎn)角度。3.14移動跟蹤范圍trackingarea虛擬現(xiàn)實設(shè)備在移動位置時，能夠跟蹤的區(qū)域，注:以跟蹤區(qū)域的面積來描述。4指標分類本文從顯示屏幕、光學方案、交互技術(shù)三個方面闡述評價指標。其中，顯示屏幕包括顯示分辨率、顯示刷新率。光學方案包括瞳距范圍、出瞳距離和出瞳直徑、虛像距離、雙目合像精度、視場角、畸變、色散、中心角分辨率、全視場平均角分辨率、亮度對比度、調(diào)制對比度。交互技術(shù)包括跟蹤模式、角度漂移、轉(zhuǎn)動跟蹤誤差、移動跟蹤誤差、移動靈敏度、轉(zhuǎn)動靈敏度、移動跟蹤范圍、系統(tǒng)移動延遲、系統(tǒng)轉(zhuǎn)動延遲、散熱性。5評價指標5.1顯示屏幕5.1.1顯示分辨率顯示分辨率應(yīng)大于等于1200(像素)*1080(像素)。并應(yīng)由產(chǎn)品說明書列明。5.1.2顯示刷新率顯示刷新率應(yīng)大于等于60Hz。并應(yīng)由產(chǎn)品說明書列明。5.2光學方案3T/CCIASC0026—20245.2.1瞳距范圍如果設(shè)備瞳距可調(diào)，最大瞳距應(yīng)小于等于75mm，并且最小瞳距大于等于50mm；如果設(shè)備距不可調(diào)，瞳距值應(yīng)在50mm至75mm之間。5.2.2出瞳距離和出瞳直徑出瞳距離應(yīng)大于10mm。如果產(chǎn)品說明書沒有標示出瞳距離，在出瞳距離為10mm的位置上出瞳直徑應(yīng)大于4mm；如果標示出瞳距離，在標示出瞳距離的位置上出瞳直徑應(yīng)大于4mm。5.2.3虛像距離虛像距離應(yīng)大于等于0.3m。5.2.4雙目合像精度水平匯聚角:水平方向不應(yīng)存在發(fā)散角，水平匯聚角與標稱偏差不應(yīng)超過5%（合像距離在0.5-5m區(qū)間內(nèi)）；垂直發(fā)散角:垂直發(fā)散角絕對值小于0.5°;相對像旋轉(zhuǎn)角:相對像旋轉(zhuǎn)角度絕對值小于0.5°。5.2.5視場角視場角應(yīng)大于等于90°。并應(yīng)由產(chǎn)品說明書列明。5.2.6畸變在軟件算法校正畸變之后，在0.3倍全視場角下，畸變應(yīng)小于等于5%。其中百分比定義為：偏離的像素數(shù)除以同方向上的總像素數(shù)。5.2.7色散在0.3倍全視場角下，色散應(yīng)小于等于3%。其中百分比定義為：偏離的像素數(shù)除以同方向上的總像素數(shù)。5.2.8中心角分辨率水平與垂直方向中心視場范圍內(nèi)應(yīng)大于等于9PPD。5.2.9全視場平均角分辨率水平與垂直方向均應(yīng)大于等于8PPD。5.2.10亮度對比度采用LCD的設(shè)備亮度對比度應(yīng)大于300:1，采用OLED的設(shè)備亮度對比度應(yīng)大于1000:1。5.2.11調(diào)制對比度在二分之一奈奎斯特頻率處的調(diào)制對比度應(yīng)大于0.3。5.3交互技術(shù)5.3.1跟蹤模式對于支持跟蹤的虛擬現(xiàn)實設(shè)備，至少支持3DOF，推薦支持6DOF。并應(yīng)由產(chǎn)品說明書列明。5.3.2角度漂移虛擬現(xiàn)實設(shè)備隨機轉(zhuǎn)動回到原位，角度漂移應(yīng)小于等于18。。4T/CCIASC0026—20245.3.3轉(zhuǎn)動跟蹤誤差虛擬現(xiàn)實設(shè)備角度跟蹤誤差應(yīng)保證每轉(zhuǎn)動10。，誤差小于等于2。。5.3.4移動跟蹤誤差虛擬現(xiàn)實設(shè)備移動跟蹤誤差每移動100mm誤差應(yīng)小于5mm。5.3.5移動靈敏度移動靈敏度應(yīng)小于等于10mm。5.3.6轉(zhuǎn)動靈敏度轉(zhuǎn)動靈敏度應(yīng)小于等于5°。5.3.7移動跟蹤范圍跟蹤范圍小于3m*3m為桌面尺度跟蹤，跟蹤范圍不小于3mx3m為房間尺度跟蹤(或稱為大范圍尺度跟蹤)。并應(yīng)由產(chǎn)品說明書列明。對于跟蹤范圍無限大的虛擬現(xiàn)實設(shè)備，應(yīng)由產(chǎn)品說明書規(guī)定推薦使用范圍來供用戶參考。5.3.8系統(tǒng)移動延遲系統(tǒng)移動延遲應(yīng)小于等于20ms，并應(yīng)由產(chǎn)品說明書列明。5.3.9系統(tǒng)轉(zhuǎn)動延遲系統(tǒng)轉(zhuǎn)動延遲應(yīng)小于等于20ms，并應(yīng)由產(chǎn)品說明書列明。5.3.10散熱性運行標準試驗場景狀態(tài)下，使用15分鐘后，設(shè)備表面溫度應(yīng)小于等于60℃。6檢測方法6.1顯示屏幕6.1.1顯示分辨率將待測虛擬現(xiàn)實設(shè)備光學系統(tǒng)拆下，將復合測試圖加到顯示器，將顯示器調(diào)整到SJ/T11348-2006的4.4.2規(guī)定的標準工作狀態(tài)，測試并記錄顯示器物理的水平像素數(shù)及垂直像素數(shù)，測量結(jié)果表述成水平像素數(shù)乘以垂直像素數(shù)的形式。6.1.2顯示刷新率a)通過預置程序，使得虛擬現(xiàn)實設(shè)備的顯示部分以最快頻率刷新畫面，交替顯示白畫面與黑畫面；b)用示波器連接光敏探測器，將探測器固定在顯示屏幕的中心位置；c)調(diào)整示波器顯示光敏探測器電流變化周期T。則顯示刷新率見式（1）:FC=……（1）式中:FC——顯示刷新率；T——周期。6.2光學方案6.2.1瞳距范圍a)確定兩個目鏡的光學中心，用瞳距尺測量兩點之間的距離，該距離為虛擬現(xiàn)實備光學系統(tǒng)的雙目入射光瞳中心距離PD，見圖1。5T/CCIASC0026—2024圖1瞳距試驗示意圖b)將設(shè)備的PD調(diào)寬，按照上述雙目入射光瞳中心距離定義測量出設(shè)備的最寬瞳距。同理將設(shè)備的PD調(diào)窄，測出設(shè)備的最窄瞳距。則設(shè)備的光學系統(tǒng)的雙目入射光瞳中心距離的物理調(diào)節(jié)范圍見式（2）:?PD=PDmax?PDmin……（2）式中:?PD——雙目入射光瞳中心距離的可調(diào)節(jié)范圍,單位為毫米(mm)；PDmax——設(shè)備寬瞳距,單位為毫米(mm)；PDmin——設(shè)備窄瞳距,單位為毫米(mm)。6.2.2出瞳距離和出瞳直徑a)出瞳直徑和出瞳距離為相關(guān)測量，表示為出瞳距離為L條件下，出瞳直徑為D。b)搭建針孔相機(孔徑小于或等于1mm)和以針孔相機入瞳中心為原點的六軸調(diào)整機構(gòu)組成的專用設(shè)備，專用設(shè)備連接圖像顯示設(shè)備將針孔相機的圖像顯示在圖像顯示設(shè)備上以便觀看。專用設(shè)備可以用于調(diào)整針孔相機的位移，并且可以繞針孔相機的入瞳中心進行三維方向旋轉(zhuǎn)。試驗裝置示意圖見圖2。待顯示圖像待測設(shè)備顯示裝置L針孔相機LDa)全視場標識用圖像b）出瞳直徑和出瞳距離試驗示意圖圖2出瞳直徑和出瞳距離實驗裝置示意圖具體試驗過程如下：a)初始化：1)按照設(shè)備自身的視場，顯示全視場邊框圖像[如圖2a)所示]；2)放置針孔相機于距離鏡片表面L處。b)測量出瞳直徑：1)人眼可以觀察到全部視場的三維區(qū)域為眼瞳箱，調(diào)整針孔相機使其沿雙眼連線平行方向移動，通過專用設(shè)備三維方向的旋轉(zhuǎn)可以通過圖像顯示設(shè)備看到全視場圖像，在該方向上兩點AB形成的線段上的點都可以看到全視場，線段AB外的點都看不全整個視場，則線段AB的長度為待測設(shè)備顯示器在該方向上的眼瞳箱長度Dx；2)調(diào)整針孔相機使其沿雙眼連線垂直方向移動，重復上述步驟，得到待測設(shè)備顯示器在該方向的眼瞳箱長度Dy。6T/CCIASC0026—2024則待測設(shè)備顯示器在出瞳距離L處的出瞳直徑D見式(3):D=min(Dx?Dy)……（3）式中：D——在出瞳距離L處的出瞳直徑，單位為毫米(mm)；Dx——待測設(shè)備顯示器在水平方向上的眼瞳箱長度，單位為毫米(mm)；Dy——待測設(shè)備顯示器在垂直方向上的眼瞳箱長度，單位為毫米(mm)。6.2.3虛像距離虛像透過物鏡成像，用圖像傳感器接收圖像，采用自動定焦算法結(jié)合位置傳感器找到最佳像面位置，此位置對應(yīng)一個唯一的虛像距離，計算可得。測試設(shè)備與被測產(chǎn)品正確連接，保證二者光軸重合，被測產(chǎn)品的出瞳與測試設(shè)備的入瞳重合。用測試設(shè)備的探測器接收被測虛像，通過自動定焦算法確定最佳成像位置，通過記錄移動的距離或者計算方法得到測試設(shè)備探測器到像方焦平面距離，代入式(4)可得到虛像距離。試驗見圖3。yty"""……..?lfl?l圖3虛像距離試驗示意圖則虛像距離見式(4):……（4）式中：l——虛像距離,單位為毫米(mm);f'——測試設(shè)備焦距,單位為毫米(mm);——測試設(shè)備探測器到像方焦平面距離,單位為毫米(mm)。測試設(shè)備的焦距事先指定。6.2.4雙目合像精度雙目合像的測量前提是DUT的瞳距已知。雙目合像測量中采用圖像測量設(shè)備作為光學測量裝置,可以采用十字光標測試圖像作為測試圖像。測試步驟如下：a)DUT顯示十字光標測試圖像；b)調(diào)節(jié)光學測量裝置的入瞳中心位置位于DUT的左眼虛像光學系統(tǒng)眼點位置；c)光學測量裝置的光軸平行于DUT的光并；d)根據(jù)已知的瞳距，沿著左眼虛像光學系統(tǒng)眼點位置的坐標系沿X軸平移光學測量裝置,直至光學測量裝置位于右眼虛像光學系統(tǒng)的眼點位置；e)以光學測量裝置當前位置為基準，采用六軸運動平臺依次調(diào)節(jié)光學測量裝置水平方向角度使得虛像十字中心與光學測量裝置圖像中心在水平方向上重合，記錄調(diào)整角度φx；當光軸角度調(diào)整方向為指向左眼方向時，為水平匯聚，反之為發(fā)散；f)調(diào)整光學測量裝置垂直方向角度，使得虛像十字中心與光學測量裝置圖像中心在垂直方向上重合，記錄調(diào)整角度為垂直發(fā)散角θy；g)調(diào)整光學測量裝置光軸旋轉(zhuǎn)角度，使得虛像十字水平線與光學測量裝置圖像水平線對齊，記錄調(diào)整角度為相對像旋轉(zhuǎn)角θz；h)根據(jù)以上步驟輸出最終的垂直發(fā)散角、水平匯聚角、相對像旋轉(zhuǎn)角。7T/CCIASC0026—20246.2.5視場角a)將虛擬現(xiàn)實設(shè)備置于分光計載物臺上，調(diào)整虛擬現(xiàn)實設(shè)備以保證一個目鏡的出瞳中心置于分光計轉(zhuǎn)臺中心為準，保證與雙眼連線平行方向和分光計轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)平面平行，試驗軟件控制虛擬現(xiàn)實設(shè)備中全視場標識顯示。b)通過安裝在分光計的前置鏡對準虛擬現(xiàn)實設(shè)備中的可觀察到的兩側(cè)最大的顯示區(qū)域邊緣(通過圖像檢測裝置捕獲下降到中心亮度的10%位置)，同時記錄下分光計度盤刻度左右兩側(cè)的度盤刻度差為水平視場角θ,即是裝置的視場角，其中照明燈和照明棱鏡目的是為分劃板提供照明，可以由其他照明方式替代，目鏡可以由圖像檢測裝置替代。試驗裝置見圖4。前置鏡物鏡照明前置鏡物鏡照明棱鏡分劃板待測裝置分光計圖4視場角試驗示意圖分光計前置鏡前需安裝狹縫保證細光線成像條件，所使用的前置鏡的物鏡焦距宜不小于200mm，目鏡放大倍數(shù)不小于5倍。6.2.6畸變a)將虛擬現(xiàn)實設(shè)備置于分光計載物臺上；b）調(diào)整虛擬現(xiàn)實設(shè)備以保證一個目鏡設(shè)計出瞳中心置于分光計轉(zhuǎn)臺中心為準，另外，保證待測的視場方向(例如測水平方向畸變，視場方向為與雙眼連線平行方向)和分光計轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)平面平行；c)在虛擬現(xiàn)實設(shè)備的屏幕上顯示0.1倍全視場圓環(huán)圖像,以及待測視場角(如0.9倍全視場角、0.7倍全視場角或者0.3倍全視場)下的圓環(huán)圖像(見圖5),所述不同視場角下的圓環(huán)圖像均為整機畸變矯正后的圖像，如虛擬現(xiàn)實設(shè)備視場角為100°,0.1倍、0.3倍、0.7倍以及0.9倍全視場分別對應(yīng)整機畸變矯正后10°、30°、70°以及90°視場角對應(yīng)的圖像位置，對于沒有軟件矯正的虛擬現(xiàn)實設(shè)備，0.1倍、0.3倍、0.7倍以及0.9倍全視場分別對應(yīng)0.1倍、0.3倍、0.7倍以及0.9倍全像高的位置；d)通過安裝在分光計的前置鏡對準虛擬現(xiàn)實設(shè)備中的可觀察到的兩側(cè)最大的顯示區(qū)域邊緣(目視或通過圖像檢測裝置捕獲)，同時記錄下分光計度盤刻度；e)0.1倍全視場圓環(huán)圖像的兩側(cè)邊緣左右兩側(cè)的度盤刻度差為W0。待測視場角白色圓環(huán)圖像的兩側(cè)邊緣左右兩側(cè)的度盤刻度差為實際顯示視場角WR，測量過程中，待前置鏡對準圓環(huán)亮線的中心，進行度盤刻度的讀取。8T/CCIASC0026—2024則系統(tǒng)在β倍全視場角下的畸變Δwi，見式(5):i=1一……（5）式中:i——系統(tǒng)在倍全視場角下的畸變；β——待測視場角相對于全視場角的比例；w0——待測設(shè)備實際顯示的0.1倍全視場角下的顯示視場角；wR——待測設(shè)備實際顯示的待測視場角。全視場待測視場0.1倍全視場圖5畸變試驗示意圖6.2.7色散a)將虛擬現(xiàn)實設(shè)備置于分光計載物臺上；b)調(diào)整虛擬現(xiàn)實設(shè)備以保證一個目鏡設(shè)計出瞳中心置于分光計轉(zhuǎn)臺中心為準，另外，保證待測的視場方向(例如測水平方向畸變，視場方向為與雙眼連線平行方向)和分光計轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)平面平行；c)在虛擬現(xiàn)實設(shè)備的屏幕上顯示指定的方框圖像，方框圖像為整機畸變矯正后的圖像(見圖6)，圓環(huán)圖像的兩側(cè)邊緣分別對應(yīng)視場角為+wi和一wi；d)虛擬現(xiàn)實設(shè)備分別顯示藍色、綠色、紅色三種顏色的圖像；e)通過安裝在分光計的前置鏡對準虛擬現(xiàn)實設(shè)備中的可觀察到的兩側(cè)最大的顯示區(qū)域邊緣(目視或通過圖像檢測裝置捕獲)，同時記錄下分光計度盤刻度；f)左右兩側(cè)的度盤刻度差為實際顯示視場角，對應(yīng)藍色、綠色、紅色三種顏色圖像，其顯示視場系統(tǒng)色散見式(6):Δwi,color=maxfwbluegreeni,iwbluiwred,wredgreeni}×100%……（6）式中：Δwi,color——系統(tǒng)在半視場角下的色散；wi——待測半視場角；wblue——待測設(shè)備藍色圖像實際顯示視場角；wred——待測設(shè)備紅色圖像實際顯示視場角；wgreen——待測設(shè)備綠色圖像實際顯示視場角。9T/CCIASC0026—2024中心視場待顯示圖像ωjωωj圖6色散試驗示意圖6.2.8中心角分辨率a)利用6.2.5測定待測設(shè)備的視場角，通過假設(shè)的系統(tǒng)平臺獲得中心視場的位置；b)調(diào)整分光計上前置鏡的位置，使其所在的角度為距離中心視場?2.5°位置處；c)在顯示元件上運行試驗程序，掃描圖像見圖7，對其像素位置坐標編號(按照笛卡爾直角坐標系)，并逐行進行掃描自左向右掃描坐標，每次只有一列像素為白色，其余為黑色，每次點亮0.5s，直至掃描完整個屏幕，找到和前置鏡分劃板叉絲重合的像素坐標編號為P1；d）將分光計上前置鏡的位置調(diào)整到距離中心視場2.5°位置處，重復上述顯示試驗程序內(nèi)容，找到和前置鏡分劃板叉絲重合的像素坐標編號為P2。則中心角分辨率α見式(7)：……（7）式中:α——中心角分辨率；P1——虛像距離,單位為毫米(mm)；P2——測試設(shè)備焦距,單位為毫米(mm)。掃描圖像圖7中心角分辨率試驗示意圖6.2.9全視場平均角分辨率T/CCIASC0026—2024根據(jù)6.2.5和6.1.1測定的視場角和顯示分辨率的試驗方法測定待測虛擬現(xiàn)實顯示裝置的水平或垂直視場角和單目可看到水平或者垂直有效像素數(shù)分別為和p'。則全視場水平或者垂直平均角分辨率cavg見式(8)：αavg=……（8）式中:αavg——全視場水平或者重直平均角分辨率；P'——有效像素數(shù)；θ——視場角。6.2.10亮度對比度a)將虛擬現(xiàn)實設(shè)備與亮度計置于暗室中，將亮度計放置在虛擬現(xiàn)實設(shè)備的出瞳位置；b)啟動虛擬現(xiàn)實設(shè)備，顯示純黑圖像，記錄此時的亮度值，10min內(nèi)重復記錄3次，取亮度平均值Lmin；c)顯示純白圖像，記錄此時的亮度值，10min內(nèi)重復記錄3次，取亮度平均值Lmax。則亮度對比度見式(9):……（9）式中：C——亮度對比度；Lmax純白圖像亮度的平均值，單位為坎德拉每平方米(cd/mm2)；Lmin純黑圖像亮度的平均值，單位為坎德拉每平方米(cd/mm2)。6.2.11調(diào)制對比度調(diào)制對比度的測量中應(yīng)采用圖像測量設(shè)備作為光學測量裝置，且圖像測量設(shè)備的測量場應(yīng)不低于DUT應(yīng)當安裝在穩(wěn)定的平臺上以確保顯示圖像穩(wěn)定性。光學測量裝置與DUT之間的相對位置通過六軸運動平臺進行調(diào)節(jié)。測試前，應(yīng)調(diào)節(jié)光學測量裝置的位置，確保光學測量裝置的入瞳中心位于DUT的眼點位置，光學測量裝置的光軸平行于DUT的光軸。采用九點法對DUT的虛像進行調(diào)制對比度測試。圖8九點法位置示意圖測試步驟如下：T/CCIASC0026—2024a)根據(jù)俯仰角，方位角φ,調(diào)節(jié)光學測量裝置至特定的距離和觀察方向；b)DUT顯示垂直線對調(diào)制對比度測試圖像；圖9調(diào)制對比度測試圖像c)調(diào)節(jié)光學測量裝置的焦距使得暗條紋和亮條紋亮度差最大；d)在P0點測試DUT的圖像，獲得最大的相對亮度值LVM,0和最小的相對亮度值Lvm,0；e)重復步驟4對其他測試點進行測試；f)更換水平像素線對調(diào)制對比度測試圖，重復a)到e)的操作，并根據(jù)公式計算在像素線對調(diào)制對比度測試圖下的調(diào)制對比度；g)根據(jù)需要，更換其它像素寬度線對調(diào)制對比度測試圖，并重復a)～f)的步驟。調(diào)制對比度見式（10）：cm,j=……（10）式中：Cm,j——Pi點的調(diào)制對比度；LvM,i——測試點Pi點處測量場的最大亮度；Lvm,i——測試點Pi點處測量場的最小亮度。6.3交互技術(shù)6.3.1跟蹤模式a)測試方法：1)在虛擬現(xiàn)實設(shè)備上運行虛擬現(xiàn)實應(yīng)用軟件；2)檢查虛擬現(xiàn)實應(yīng)用軟件能否讀取虛擬現(xiàn)實設(shè)備自身的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)。b)預期結(jié)果：1)虛擬現(xiàn)實專用軟件在頭盔中正常運行;2）位置姿態(tài)數(shù)據(jù)的讀取有以下4種情況:i)能夠讀取數(shù)據(jù),返回位置數(shù)據(jù)與姿態(tài)數(shù)據(jù);ii)能夠讀取數(shù)據(jù),返回姿態(tài)數(shù)據(jù);iii)能夠讀取數(shù)據(jù),返回數(shù)據(jù)為空;iv)不能夠讀取數(shù)據(jù)。c)結(jié)果判定:1)若為預期結(jié)果b)2)i)，則該設(shè)備的跟蹤模式判定為6DOF；2)若為預期結(jié)果b)2)ii)，則該設(shè)備的跟蹤模式判定為3DOF；3)若為預期結(jié)果b)2)iii)，則該設(shè)備的跟蹤模式判定為0DOF或不具有跟蹤功能；4)若為預期結(jié)果b)2)iv)，則該設(shè)備的跟蹤模式判定為0DOF或不具有跟蹤功能。6.3.2角度漂移T/CCIASC0026—2024用于試驗虛擬現(xiàn)實設(shè)備放置在轉(zhuǎn)動平臺上，見圖10，從上向下看，逆時針轉(zhuǎn)動為正方向，進行如下操作:a）將頭盔固定在轉(zhuǎn)臺上,運行程序記錄此時的姿態(tài)。b）令轉(zhuǎn)臺隨機以士10°、士20°、士30°轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速以5°/s、10°/s、20°/s隨機分配到每次轉(zhuǎn)動中。保證經(jīng)過10次轉(zhuǎn)動后頭盔回到最初位置,再次記錄此時的姿態(tài)。c）計算設(shè)備在初始位置和停止位置之間的姿態(tài)差值,為單次實驗的角度漂移。d）重復進行10次實驗,取最大值為該設(shè)備的角度漂移值。圖10角度漂移測試設(shè)備6.3.3轉(zhuǎn)動跟蹤誤差虛擬現(xiàn)實設(shè)備按照逆時針轉(zhuǎn)動方式,測其繞X、Y、Z軸轉(zhuǎn)動的角度跟蹤誤差(對于部分依靠頭盔自身傳感器定位跟蹤方案的設(shè)備，測量x軸旋轉(zhuǎn)時可以將設(shè)備翻轉(zhuǎn)向上，保證跟蹤不因為攝像機的遮擋而被干擾)，見圖11。a)繞X軸轉(zhuǎn)動b)繞Y軸轉(zhuǎn)動c)繞Z軸轉(zhuǎn)動圖11設(shè)備顯示器轉(zhuǎn)動方向規(guī)定在進行該測量時，規(guī)定設(shè)備顯示器的“姿態(tài)數(shù)據(jù)”的計算方法為：將虛擬現(xiàn)實設(shè)備靜置在待測量點，讀取100個跟蹤系統(tǒng)測得的跟蹤姿態(tài)，取其均值作為設(shè)備在該測量點的姿態(tài)數(shù)據(jù)。具體試驗過程如下：a）將高精度光學平臺放置在由廠家提供的有效測量區(qū)域中,使設(shè)備顯示器固定在平臺上進行轉(zhuǎn)動；b）令設(shè)備以為固定轉(zhuǎn)動角進行轉(zhuǎn)動，10min內(nèi)完成9次轉(zhuǎn)動，得到10個記錄點的姿態(tài)數(shù)據(jù)，要求每次轉(zhuǎn)動間隔不超過1min，每次轉(zhuǎn)動速度不低于10b）令設(shè)備以計算各個記錄點與其相鄰記錄點之間的夾角θi(i=1,2,3…,9)。則設(shè)備的轉(zhuǎn)動跟蹤誤差見式(11)：……（11）……（11）式中：RTE——轉(zhuǎn)動跟蹤誤差；θstep——固定轉(zhuǎn)動角；θi——各個記錄點與其相鄰記錄點之間的夾角；T/CCIASC0026—2024N——總轉(zhuǎn)動次數(shù)。6.3.4移動跟蹤誤差試驗環(huán)境無光照要求,高精度光學平臺的平移精度為0.1mm及以上，高精度光學平臺的旋轉(zhuǎn)精度為0.1及以上。虛擬現(xiàn)實設(shè)備的坐標系見圖12。yxHMDxHMDz圖12虛擬現(xiàn)實設(shè)備顯示器坐標系規(guī)定在進行該測量時，規(guī)定設(shè)備顯示器的“位置數(shù)據(jù)”的計算方法為：將虛擬現(xiàn)實設(shè)備靜置在待測量點,讀取100個跟蹤系統(tǒng)測得的跟蹤位置，取其均值作為設(shè)備在該測量點的位置數(shù)據(jù)。具體試驗過程如下:a）將高精度光學平臺放置在由廠家提供的有效測量區(qū)域中，使設(shè)備顯示器固定在平臺上進行平移；b)令設(shè)備以100mm為步長步進，完成9次步進，得到10個記錄點的位置數(shù)據(jù)，要求每次步進間隔不超過1min，每次步進速度不低于0.1m/s；c）計算各個記錄點與其相鄰記錄點之間的距離di(i=1,2,3…,9)。則設(shè)備的移動跟蹤誤差見式(12)：TTE=dstep?……（12）式中:TTE——移動跟蹤誤差；dstep——步長，單位為毫米(mm)；di——各個記錄點與其相鄰記錄點之間的距離，單位為毫米(mm)；n——總步進次數(shù)。6.3.5移動靈敏度試驗環(huán)境無光照要求,高精度光學平臺的平移精度為0.1mm及以上，高精度光學平臺的旋轉(zhuǎn)精度為0.1及以上。虛擬現(xiàn)實設(shè)備的坐標系見圖12。在進行該測量時,規(guī)定設(shè)備顯示器的“位置數(shù)據(jù)”的計算方法為：將虛擬現(xiàn)實設(shè)備靜置在待測量點，讀取100個跟蹤系統(tǒng)測得的跟蹤位置，取其均值作為設(shè)備在該測量點的位置數(shù)據(jù)。具體試驗過程如下：a）將高精度光學平臺放置在由廠家提供的有效測量區(qū)域中，并將設(shè)備顯示器的X/Y/Z軸與高精度光學平臺的平移方向重合，記錄起始點的位置數(shù)據(jù)；b）移動距離L，記錄該點的位置數(shù)據(jù),若該點的位置數(shù)據(jù)與起始點位置數(shù)據(jù)之間的距離L’滿足0.5L<L'<1.5L,則本次移動被檢測到,該L有效;c）減小L，重復步驟a)、b)，直至移動不能被檢測,則根據(jù)表1，按此時的L劃分設(shè)備在X/Y/Z軸的移動靈敏度等級。T/CCIASC0026—2024表1移動靈敏度分級L取值（mm）2.0三L三5.05.0三L三10.0靈敏度等級達到2.0mm達到5.0mm達到10.0mm6.3.6轉(zhuǎn)動靈敏度虛擬現(xiàn)實設(shè)備按照逆時針轉(zhuǎn)動方式，測其繞X、Y、Z軸轉(zhuǎn)動的角度跟蹤誤差(對于部分依靠頭盔自身傳感器定位跟蹤方案的設(shè)備，測量Z軸旋轉(zhuǎn)時可以將設(shè)備翻轉(zhuǎn)向上，保證跟蹤不因為攝像機的遮擋而被干擾)，見圖11。在進行該測量時,規(guī)定設(shè)備顯示器的“姿態(tài)數(shù)據(jù)”的計算方法為：將虛擬現(xiàn)實設(shè)備靜置在待測量點，讀取100個跟蹤系統(tǒng)測得的跟蹤姿態(tài)，取其均值作為設(shè)備在該測量點的姿態(tài)數(shù)據(jù)。具體試驗過程如下：a)將高精度光學平臺放置在由廠家提供的有效測量區(qū)域中,并將設(shè)備顯示器的X/Y/Z軸與高精度光學平臺的轉(zhuǎn)軸重合,記錄起始點的姿態(tài)數(shù)據(jù)；b)轉(zhuǎn)動角度α,記錄該點的姿態(tài)數(shù)據(jù)，若該點的姿態(tài)數(shù)據(jù)與起始點姿態(tài)數(shù)據(jù)之間的夾角α'滿足0.5α<α'<1.5α則本次轉(zhuǎn)動被檢測到,該α有效；c)減小α,重復步驟a)、b),直至轉(zhuǎn)動不能被檢測,則根據(jù)表2,按此時的α劃分設(shè)備在X/Y/Z軸的移動靈敏度等級。表2轉(zhuǎn)動靈敏度分級a取值2.0≤c≤5.0靈敏度等級達到1.0o達到2.0o達到5.0o6.3.7移動跟蹤范圍具體試驗過程如下:a)將虛擬現(xiàn)實設(shè)備固定在高度為170cm的支架上，放置在跟蹤空間內(nèi)。由廠家提供3個至5個初始位置，保證設(shè)備在此位置時可以返回位置數(shù)據(jù)。b)將虛擬現(xiàn)實設(shè)備放置在初始位置，在空間內(nèi)向一個測試方向移動，直到跟蹤信號消失,記錄信號消失的位置，見圖13。c)然后返回初始位置，再向下一個測試方向移動，直到8個測試方向都探測到跟蹤邊緣。然后更換到下一個初始位置，將3個至5個測試位置的數(shù)據(jù)全部記錄。d)所有邊界點在水平面的投影可連成一個多邊形，此多邊形的面積即為設(shè)備的移動跟蹤范圍。圖13黑點為初始位置，8個箭頭為測試方向6.3.8系統(tǒng)移動延遲試驗進行時，應(yīng)保證虛擬現(xiàn)實設(shè)備在運動過程中，均能夠反饋自己的六自由度位置信息，以免出現(xiàn)無測量數(shù)據(jù)返回或其運動到跟蹤范圍以外而帶來的大幅測量偏差。T/CCIASC0026—2024光編碼軌道的長度為0.5m～1m，光敏傳感器的采樣率1kHz以上，可控傳動設(shè)備要求可以帶動虛擬現(xiàn)實設(shè)備進行勻速平移或旋轉(zhuǎn)，示波器的采樣率100MHz以上。移動延遲試驗裝置見圖14，一個光敏傳感器（設(shè)為S1）被固定在虛擬現(xiàn)實設(shè)備的視窗上，另一個光敏傳感器（設(shè)為S2）固定在設(shè)備托盤（托盤與設(shè)備的位置相對固定）上，并緊貼光編碼軌道，本試驗中設(shè)光敏傳感器在有光輸入時輸出高電平，否則輸出低電平。光編碼軌道由相同大小的發(fā)光面板組成（亦可將一個大的發(fā)光面板分劃為多個等面積的部分通11100101010101011100，以該方向為正方向。圖14移動延遲試驗裝置通過移動延遲試驗裝置進行試驗，具體試驗過程如下：a)初始化：使用傳動裝置帶動虛擬現(xiàn)實設(shè)備以小于0.05m/s的速度沿著光編碼軌道進行勻速移動，并通過光敏傳感器S2記錄波形變化，當波形跳變時，記錄下此時虛擬現(xiàn)實設(shè)備計算出的位置坐標。b)測試：1)運行延遲測試程序，使設(shè)備顯示器在S2輸出高電平的位置顯示白色畫面，輸出低電平的位置顯示黑色畫面；2)將虛擬現(xiàn)實設(shè)備放置在光編碼軌道的一端，然后使用傳動裝置帶動設(shè)備在滑軌上移動，并保證設(shè)備中間的1010101010部分進行速度為0.5m/s的勻速運動；3)按照步驟2)，在滑軌上往返一次為一組，共進行10組運動，并使用計算機記錄傳感器產(chǎn)生的信號；4)對記錄的信號進行數(shù)據(jù)處理，見圖15，以光編碼軌道的黑白交界處K為縱坐標，以S1信號上升沿與下降沿的時間T為橫坐標，擬合出圖中實線信號，同時，還可以以S2信號上升沿與下降沿的時間T′為橫坐標，擬合出圖中虛線信號（橫坐標中未標明T′5)對每一組上升或下降的實線與虛線，求其平移的時間差，然后將所有時間差取均值，即為該設(shè)備的移動延遲時間。T/CCIASC0026—2024圖15移動延遲信號測試6.3.9系統(tǒng)轉(zhuǎn)動延遲試驗進行時，應(yīng)保證虛擬現(xiàn)實設(shè)備在運動過程中，均能夠反饋自己的六自由度位置信息，以免出現(xiàn)無測量數(shù)據(jù)返回或其運動到跟蹤范圍以外而帶來的大幅測量偏差。光編碼軌道的長度為0.5m~1m，光敏傳感器的采樣率1KHz以上，可控傳動設(shè)備要求可以帶動虛擬現(xiàn)實設(shè)備進行勻速平移或旋轉(zhuǎn)（參考設(shè)備：機械臂），示波器的采樣率100MHz以上。轉(zhuǎn)動延遲試驗裝置見圖16，一個光敏傳感器（設(shè)為S1）被固定在虛擬現(xiàn)實設(shè)備顯示設(shè)備的視窗上，另一個光敏傳感器（設(shè)為S2）固定在設(shè)備托盤（托盤與設(shè)備的位置相對固定）上，并緊貼光編碼旋轉(zhuǎn)臺，本試驗中設(shè)光敏傳感器在有光輸