ICS01CCSA20/39CCIASCEvaluationSpecificationforVirtualRealityDIT/CCIASC0026—2024 2規范性引用文件 3術語和定義 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調制對比度 35.3交互技術 35.3.1跟蹤模式 35.3.2角度漂移 35.3.3轉動跟蹤誤差 45.3.4移動跟蹤誤差 45.3.5移動靈敏度 45.3.6轉動靈敏度 45.3.7移動跟蹤范圍 45.3.8系統移動延遲 45.3.9系統轉動延遲 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調制對比度 6.3交互技術 6.3.1跟蹤模式 6.3.2角度漂移 6.3.3轉動跟蹤誤差 6.3.4移動跟蹤誤差 6.3.5移動靈敏度 6.3.6轉動靈敏度 6.3.7移動跟蹤范圍 6.3.8系統移動延遲 6.3.9系統轉動延遲 6.3.10散熱性 7評價規則 7.1評價指標類型 7.2級別判定 7.3評價準則 7.3.1一級虛擬現實設備評價準則 7.3.2二級虛擬現實設備評價準則 7.3.3三級虛擬現實設備評價準則 T/CCIASC0026—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件由中國計算機行業協會提出并歸口。本文件起草單位：中國軟件評測中心（工業和信息化部軟件與集成電路促進中心）、歌爾股份有限公司、青島虛擬現實研究院有限公司、東北大學、愛威爾星空（北京）技術有限公司、歌爾科技有限公司、濰坊歌創未來技術開發有限公司、青島國創靈境檢驗檢測有限公司、通信產業報。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虛擬現實設備評價規范本文件規定了虛擬現實設備評價指標、檢測方法和評價規則。本文件適用于虛擬現實設備的設計、開發、應用和評價。本文件主要適用于虛擬現實、增強現實、混合現實等設備的檢測與評價。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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虛擬現實應用軟件基本要求和測試方法GB/T38259-2019信息技術虛擬現實頭戴式顯示設備通用規范T/XRMA0002-2023虛擬現實與元宇宙產業聯盟標準SJ/T11348-2016平板電視顯示性能測量方法3術語和定義GB/T38258-2019、GB/T38247-2019、GB/T38259-2019界定的術語和定義適用于本文件。3.1顯示分辨率displayresolution虛擬現實設備單個顯示元件輸出圖像的分辨率。3.2亮度對比度luminancecontrast虛擬現實設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虛擬現實設備兩個光學系統(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實設備的光學目鏡鏡片外表面(靠近人眼一側)的距離。3.5虛像距離virtualimagedistance虛擬現實設備所成虛像平面到出瞳(人眼瞳孔)的距離。3.6視場角fieldofview虛擬現實設備所形成的圖像中，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通過虛擬現實設備光學系統觀察圖像像元產生的圖像時，產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虛擬現實設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虛擬現實設備經過隨機旋轉回到原位后，跟蹤系統所測得的姿態與初始姿態之間的差值。3.10轉動跟蹤誤差rotationtrackingerror虛擬現實設備在發生旋轉時，跟蹤系統所測得的姿態與實際姿態的平均偏差。3.11移動跟蹤誤差translationtrackingerror虛擬現實設備發生位移時，跟蹤系統所測得的位移與實際位移的平均偏差。3.12移動靈敏度translationresolution虛擬現實設備在發生位移時，跟蹤系統能夠測得的最小位移。3.13轉動靈敏度rotationresolution虛擬現實設備在發生旋轉時，跟蹤系統能夠測得的最小旋轉角度。3.14移動跟蹤范圍trackingarea虛擬現實設備在移動位置時，能夠跟蹤的區域，注:以跟蹤區域的面積來描述。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、調制對比度。交互技術包括跟蹤模式、角度漂移、轉動跟蹤誤差、移動跟蹤誤差、移動靈敏度、轉動靈敏度、移動跟蹤范圍、系統移動延遲、系統轉動延遲、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大于等于1200(像素)*1080(像素)。并應由產品說明書列明。5.1.2顯示刷新率顯示刷新率應大于等于60Hz。并應由產品說明書列明。5.2光學方案3T/CCIASC0026—20245.2.1瞳距范圍如果設備瞳距可調，最大瞳距應小于等于75mm，并且最小瞳距大于等于50mm；如果設備距不可調，瞳距值應在50mm至75mm之間。5.2.2出瞳距離和出瞳直徑出瞳距離應大于10mm。如果產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大于4mm。5.2.3虛像距離虛像距離應大于等于0.3m。5.2.4雙目合像精度水平匯聚角:水平方向不應存在發散角，水平匯聚角與標稱偏差不應超過5%（合像距離在0.5-5m區間內）；垂直發散角:垂直發散角絕對值小于0.5°;相對像旋轉角:相對像旋轉角度絕對值小于0.5°。5.2.5視場角視場角應大于等于90°。并應由產品說明書列明。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，畸變應小于等于5%。其中百分比定義為：偏離的像素數除以同方向上的總像素數。5.2.7色散在0.3倍全視場角下，色散應小于等于3%。其中百分比定義為：偏離的像素數除以同方向上的總像素數。5.2.8中心角分辨率水平與垂直方向中心視場范圍內應大于等于9PPD。5.2.9全視場平均角分辨率水平與垂直方向均應大于等于8PPD。5.2.10亮度對比度采用LCD的設備亮度對比度應大于300:1，采用OLED的設備亮度對比度應大于1000:1。5.2.11調制對比度在二分之一奈奎斯特頻率處的調制對比度應大于0.3。5.3交互技術5.3.1跟蹤模式對于支持跟蹤的虛擬現實設備，至少支持3DOF，推薦支持6DOF。并應由產品說明書列明。5.3.2角度漂移虛擬現實設備隨機轉動回到原位，角度漂移應小于等于18。。4T/CCIASC0026—20245.3.3轉動跟蹤誤差虛擬現實設備角度跟蹤誤差應保證每轉動10。，誤差小于等于2。。5.3.4移動跟蹤誤差虛擬現實設備移動跟蹤誤差每移動100mm誤差應小于5mm。5.3.5移動靈敏度移動靈敏度應小于等于10mm。5.3.6轉動靈敏度轉動靈敏度應小于等于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)。并應由產品說明書列明。對于跟蹤范圍無限大的虛擬現實設備，應由產品說明書規定推薦使用范圍來供用戶參考。5.3.8系統移動延遲系統移動延遲應小于等于20ms，并應由產品說明書列明。5.3.9系統轉動延遲系統轉動延遲應小于等于20ms，并應由產品說明書列明。5.3.10散熱性運行標準試驗場景狀態下，使用15分鐘后，設備表面溫度應小于等于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實設備光學系統拆下，將復合測試圖加到顯示器，將顯示器調整到SJ/T11348-2006的4.4.2規定的標準工作狀態，測試并記錄顯示器物理的水平像素數及垂直像素數，測量結果表述成水平像素數乘以垂直像素數的形式。6.1.2顯示刷新率a)通過預置程序，使得虛擬現實設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，該距離為虛擬現實備光學系統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)將設備的PD調寬，按照上述雙目入射光瞳中心距離定義測量出設備的最寬瞳距。同理將設備的PD調窄，測出設備的最窄瞳距。則設備的光學系統的雙目入射光瞳中心距離的物理調節范圍見式（2）:?PD=PDmax?PDmin……（2）式中:?PD——雙目入射光瞳中心距離的可調節范圍,單位為毫米(mm)；PDmax——設備寬瞳距,單位為毫米(mm)；PDmin——設備窄瞳距,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整機構組成的專用設備，專用設備連接圖像顯示設備將針孔相機的圖像顯示在圖像顯示設備上以便觀看。專用設備可以用于調整針孔相機的位移，并且可以繞針孔相機的入瞳中心進行三維方向旋轉。試驗裝置示意圖見圖2。待顯示圖像待測設備顯示裝置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域為眼瞳箱，調整針孔相機使其沿雙眼連線平行方向移動，通過專用設備三維方向的旋轉可以通過圖像顯示設備看到全視場圖像，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的長度為待測設備顯示器在該方向上的眼瞳箱長度Dx；2)調整針孔相機使其沿雙眼連線垂直方向移動，重復上述步驟，得到待測設備顯示器在該方向的眼瞳箱長度Dy。6T/CCIASC0026—2024則待測設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合位置傳感器找到最佳像面位置，此位置對應一個唯一的虛像距離，計算可得。測試設備與被測產品正確連接，保證二者光軸重合，被測產品的出瞳與測試設備的入瞳重合。用測試設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'——測試設備焦距,單位為毫米(mm);——測試設備探測器到像方焦平面距離,單位為毫米(mm)。測試設備的焦距事先指定。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)調節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眼點位置；c)光學測量裝置的光軸平行于DUT的光并；d)根據已知的瞳距，沿著左眼虛像光學系統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節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，記錄調整角度φx；當光軸角度調整方向為指向左眼方向時，為水平匯聚，反之為發散；f)調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，記錄調整角度為垂直發散角θy；g)調整光學測量裝置光軸旋轉角度，使得虛像十字水平線與光學測量裝置圖像水平線對齊，記錄調整角度為相對像旋轉角θz；h)根據以上步驟輸出最終的垂直發散角、水平匯聚角、相對像旋轉角。7T/CCIASC0026—20246.2.5視場角a)將虛擬現實設備置于分光計載物臺上，調整虛擬現實設備以保證一個目鏡的出瞳中心置于分光計轉臺中心為準，保證與雙眼連線平行方向和分光計轉臺旋轉平面平行，試驗軟件控制虛擬現實設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實設備中的可觀察到的兩側最大的顯示區域邊緣(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，目鏡放大倍數不小于5倍。6.2.6畸變a)將虛擬現實設備置于分光計載物臺上；b）調整虛擬現實設備以保證一個目鏡設計出瞳中心置于分光計轉臺中心為準，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)和分光計轉臺旋轉平面平行；c)在虛擬現實設備的屏幕上顯示0.1倍全視場圓環圖像,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)下的圓環圖像(見圖5),所述不同視場角下的圓環圖像均為整機畸變矯正后的圖像，如虛擬現實設備視場角為100°,0.1倍、0.3倍、0.7倍以及0.9倍全視場分別對應整機畸變矯正后10°、30°、70°以及90°視場角對應的圖像位置，對于沒有軟件矯正的虛擬現實設備，0.1倍、0.3倍、0.7倍以及0.9倍全視場分別對應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實設備中的可觀察到的兩側最大的顯示區域邊緣(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倍全視場圓環圖像的兩側邊緣左右兩側的度盤刻度差為W0。待測視場角白色圓環圖像的兩側邊緣左右兩側的度盤刻度差為實際顯示視場角WR，測量過程中，待前置鏡對準圓環亮線的中心，進行度盤刻度的讀取。8T/CCIASC0026—2024則系統在β倍全視場角下的畸變Δwi，見式(5):i=1一……（5）式中:i——系統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——待測設備實際顯示的0.1倍全視場角下的顯示視場角；wR——待測設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)將虛擬現實設備置于分光計載物臺上；b)調整虛擬現實設備以保證一個目鏡設計出瞳中心置于分光計轉臺中心為準，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)和分光計轉臺旋轉平面平行；c)在虛擬現實設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)，圓環圖像的兩側邊緣分別對應視場角為+wi和一wi；d)虛擬現實設備分別顯示藍色、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實設備中的可觀察到的兩側最大的顯示區域邊緣(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)左右兩側的度盤刻度差為實際顯示視場角，對應藍色、綠色、紅色三種顏色圖像，其顯示視場系統色散見式(6):Δwi,color=maxfwbluegreeni,iwbluiwred,wredgreeni}×100%……（6）式中：Δwi,color——系統在半視場角下的色散；wi——待測半視場角；wblue——待測設備藍色圖像實際顯示視場角；wred——待測設備紅色圖像實際顯示視場角；wgreen——待測設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測定待測設備的視場角，通過假設的系統平臺獲得中心視場的位置；b)調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整到距離中心視場2.5°位置處，重復上述顯示試驗程序內容，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；θ——視場角。6.2.10亮度對比度a)將虛擬現實設備與亮度計置于暗室中，將亮度計放置在虛擬現實設備的出瞳位置；b)啟動虛擬現實設備，顯示純黑圖像，記錄此時的亮度值，10min內重復記錄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調制對比度調制對比度的測量中應采用圖像測量設備作為光學測量裝置，且圖像測量設備的測量場應不低于DUT應當安裝在穩定的平臺上以確保顯示圖像穩定性。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節。測試前，應調節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)根據俯仰角，方位角φ,調節光學測量裝置至特定的距離和觀察方向；b)DUT顯示垂直線對調制對比度測試圖像；圖9調制對比度測試圖像c)調節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制對比度測試圖，重復a)到e)的操作，并根據公式計算在像素線對調制對比度測試圖下的調制對比度；g)根據需要，更換其它像素寬度線對調制對比度測試圖，并重復a)～f)的步驟。調制對比度見式（10）：cm,j=……（10）式中：Cm,j——Pi點的調制對比度；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6.3.1跟蹤模式a)測試方法：1)在虛擬現實設備上運行虛擬現實應用軟件；2)檢查虛擬現實應用軟件能否讀取虛擬現實設備自身的位置姿態數據。b)預期結果：1)虛擬現實專用軟件在頭盔中正常運行;2）位置姿態數據的讀取有以下4種情況:i)能夠讀取數據,返回位置數據與姿態數據;ii)能夠讀取數據,返回姿態數據;iii)能夠讀取數據,返回數據為空;iv)不能夠讀取數據。c)結果判定:1)若為預期結果b)2)i)，則該設備的跟蹤模式判定為6DOF；2)若為預期結果b)2)ii)，則該設備的跟蹤模式判定為3DOF；3)若為預期結果b)2)iii)，則該設備的跟蹤模式判定為0DOF或不具有跟蹤功能；4)若為預期結果b)2)iv)，則該設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用于試驗虛擬現實設備放置在轉動平臺上，見圖10，從上向下看，逆時針轉動為正方向，進行如下操作:a）將頭盔固定在轉臺上,運行程序記錄此時的姿態。b）令轉臺隨機以士10°、士20°、士30°轉動,轉速以5°/s、10°/s、20°/s隨機分配到每次轉動中。保證經過10次轉動后頭盔回到最初位置,再次記錄此時的姿態。c）計算設備在初始位置和停止位置之間的姿態差值,為單次實驗的角度漂移。d）重復進行10次實驗,取最大值為該設備的角度漂移值。圖10角度漂移測試設備6.3.3轉動跟蹤誤差虛擬現實設備按照逆時針轉動方式,測其繞X、Y、Z軸轉動的角度跟蹤誤差(對于部分依靠頭盔自身傳感器定位跟蹤方案的設備，測量x軸旋轉時可以將設備翻轉向上，保證跟蹤不因為攝像機的遮擋而被干擾)，見圖11。a)繞X軸轉動b)繞Y軸轉動c)繞Z軸轉動圖11設備顯示器轉動方向規定在進行該測量時，規定設備顯示器的“姿態數據”的計算方法為：將虛擬現實設備靜置在待測量點，讀取100個跟蹤系統測得的跟蹤姿態，取其均值作為設備在該測量點的姿態數據。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域中,使設備顯示器固定在平臺上進行轉動；b）令設備以為固定轉動角進行轉動，10min內完成9次轉動，得到10個記錄點的姿態數據，要求每次轉動間隔不超過1min，每次轉動速度不低于10b）令設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)。則設備的轉動跟蹤誤差見式(11)：……（11）……（11）式中：RTE——轉動跟蹤誤差；θstep——固定轉動角；θi——各個記錄點與其相鄰記錄點之間的夾角；T/CCIASC0026—2024N——總轉動次數。6.3.4移動跟蹤誤差試驗環境無光照要求,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精度為0.1及以上。虛擬現實設備的坐標系見圖12。yxHMDxHMDz圖12虛擬現實設備顯示器坐標系規定在進行該測量時，規定設備顯示器的“位置數據”的計算方法為：將虛擬現實設備靜置在待測量點,讀取100個跟蹤系統測得的跟蹤位置，取其均值作為設備在該測量點的位置數據。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域中，使設備顯示器固定在平臺上進行平移；b)令設備以100mm為步長步進，完成9次步進，得到10個記錄點的位置數據，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。6.3.5移動靈敏度試驗環境無光照要求,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精度為0.1及以上。虛擬現實設備的坐標系見圖12。在進行該測量時,規定設備顯示器的“位置數據”的計算方法為：將虛擬現實設備靜置在待測量點，讀取100個跟蹤系統測得的跟蹤位置，取其均值作為設備在該測量點的位置數據。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域中，并將設備顯示器的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據；b）移動距離L，記錄該點的位置數據,若該點的位置數據與起始點位置數據之間的距離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,則根據表1，按此時的L劃分設備在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轉動靈敏度虛擬現實設備按照逆時針轉動方式，測其繞X、Y、Z軸轉動的角度跟蹤誤差(對于部分依靠頭盔自身傳感器定位跟蹤方案的設備，測量Z軸旋轉時可以將設備翻轉向上，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,規定設備顯示器的“姿態數據”的計算方法為：將虛擬現實設備靜置在待測量點，讀取100個跟蹤系統測得的跟蹤姿態，取其均值作為設備在該測量點的姿態數據。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域中,并將設備顯示器的X/Y/Z軸與高精度光學平臺的轉軸重合,記錄起始點的姿態數據；b)轉動角度α,記錄該點的姿態數據，若該點的姿態數據與起始點姿態數據之間的夾角α'滿足0.5α<α'<1.5α則本次轉動被檢測到,該α有效；c)減小α,重復步驟a)、b),直至轉動不能被檢測,則根據表2,按此時的α劃分設備在X/Y/Z軸的移動靈敏度等級。表2轉動靈敏度分級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)將虛擬現實設備固定在高度為170cm的支架上，放置在跟蹤空間內。由廠家提供3個至5個初始位置，保證設備在此位置時可以返回位置數據。b)將虛擬現實設備放置在初始位置，在空間內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個測試位置的數據全部記錄。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系統移動延遲試驗進行時，應保證虛擬現實設備在運動過程中，均能夠反饋自己的六自由度位置信息，以免出現無測量數據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，可控傳動設備要求可以帶動虛擬現實設備進行勻速平移或旋轉，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（設為S1）被固定在虛擬現實設備的視窗上，另一個光敏傳感器（設為S2）固定在設備托盤（托盤與設備的位置相對固定）上，并緊貼光編碼軌道，本試驗中設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光面板組成（亦可將一個大的發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實設備以小于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，記錄下此時虛擬現實設備計算出的位置坐標。b)測試：1)運行延遲測試程序，使設備顯示器在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)將虛擬現實設備放置在光編碼軌道的一端，然后使用傳動裝置帶動設備在滑軌上移動，并保證設備中間的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生的信號；4)對記錄的信號進行數據處理，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系統轉動延遲試驗進行時，應保證虛擬現實設備在運動過程中，均能夠反饋自己的六自由度位置信息，以免出現無測量數據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，可控傳動設備要求可以帶動虛擬現實設備進行勻速平移或旋轉（參考設備：機械臂），示波器的采樣率100MHz以上。轉動延遲試驗裝置見圖16，一個光敏傳感器（設為S1）被固定在虛擬現實設備顯示設備的視窗上，另一個光敏傳感器（設為S2）固定在設備托盤（托盤與設備的位置相對固定）上，并緊貼光編碼旋轉臺，本試驗中設光敏傳感器在有光輸