面向虚拟现实的色彩感知引导式显示功耗降低
人机交互
2022-09-21 v2
摘要
电池续航已成为当今无绳 VR 和 AR 设备日益紧迫的挑战。然而，头戴式显示器的功耗效率天然地与由更高分辨率、刷新率和动态范围所驱动的计算需求增长相矛盾，所有这些都会缩短无绳 AR/VR 设备的持续使用时间。例如，Oculus Quest 2 在满电状态下仅能维持 2 至 3 小时的运行时间。先前的显示功耗降低技术大多针对智能手机显示器。然而，直接应用智能手机显示功耗降低技术会以明显的伪影降低 AR/VR 中的视觉感知。例如，智能手机上的“省电模式”统一降低整个显示器的像素亮度，因此若直接应用于 VR 内容，会向用户呈现整体变暗的视觉感知。我们的核心见解是，VR 显示功耗降低必须认识到高视场角 VR 显示器的注视依赖特性。为此，我们提出一个注视依赖系统，在不降低亮度的情况下，在用户主动观看沉浸式视频序列时最小化显示功耗，同时保持高视觉保真度。这通过心理物理学研究构建注视依赖的颜色辨别模型，以及通过真实设备测量构建（关于像素颜色的）显示功耗模型来实现。关键在于，由于在构建两个模型时做出的谨慎设计决策，我们的算法被表述为一个具有闭式解的约束优化问题，可作为一个实时的图像空间着色器实现。我们使用一系列心理物理学研究和对自然图像的大规模分析评估了我们的系统。实验结果表明，我们的系统将显示功耗降低多达 24%，且几乎无感知保真度下降。
引用
@article{arxiv.2209.07610,
title = {Color-Perception-Guided Display Power Reduction for Virtual Reality},
author = {Budmonde Duinkharjav and Kenneth Chen and Abhishek Tyagi and Jiayi He and Yuhao Zhu and Qi Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.07610},
year = {2022}
}