Towards Understanding Depth Perception in Foveated Rendering

要約

リアルタイムの仮想現実と拡張現実の真のビジョンは、私たちの視覚的現実全体を没入型ディスプレイに再現しています。
この目的のために、フォベートレンダリングは、人間の末梢視力における空間的視力の制限をレバレッジし、周辺の品質を低下させながら計算リソースを中心窩に割り当てます。
このような方法は、多くの場合、人間の視覚システムの空間分解能と周辺のぼやけを認識する能力に関する研究から導き出され、リアルタイムでの空間的品質の高い可能性を可能にします。
ただし、深さなどの輝度コントラストに依存する他の視覚的な手がかりに対するぼやけの影響は、ほとんど未踏のままです。
正確な深さ表現は視覚的リアリズムの基本的な側面であるため、この相互作用を理解することが重要です。
このホワイトペーパーでは、立体視の深さ知覚に対する解放されたレンダリングの効果を調査する最初の評価を紹介します。
精神病実験を設計して、深さの知覚に対する末梢ぼかしの効果を定量的に研究します。
私たちの分析は、立体視力が高レベルの末梢ぼかしで影響を受けない（または改善する）ことを示しています。
私たちの研究に基づいて、立体性に影響を与えない窩の量を決定する単純な知覚モデルを導き出します。
さらに、文献で報告されている一般的な排水慣行の文脈でモデルを分析します。
調査結果は、解放されたレンダリングが立体視の深さの知覚に影響を与えないことを示しており、立体性は一般的に使用されるよりも最大2倍の強い窩の影響を受けないままであることを示しています。
最後に、検証実験を実施し、私たちの発見が複雑な自然刺激のために当てはまることを示します。

要約(オリジナル)

The true vision for real-time virtual and augmented reality is reproducing our visual reality in its entirety on immersive displays. To this end, foveated rendering leverages the limitations of spatial acuity in human peripheral vision to allocate computational resources to the fovea while reducing quality in the periphery. Such methods are often derived from studies on the spatial resolution of the human visual system and its ability to perceive blur in the periphery, enabling the potential for high spatial quality in real-time. However, the effects of blur on other visual cues that depend on luminance contrast, such as depth, remain largely unexplored. It is critical to understand this interplay, as accurate depth representation is a fundamental aspect of visual realism. In this paper, we present the first evaluation exploring the effects of foveated rendering on stereoscopic depth perception. We design a psychovisual experiment to quantitatively study the effects of peripheral blur on depth perception. Our analysis demonstrates that stereoscopic acuity remains unaffected (or even improves) by high levels of peripheral blur. Based on our studies, we derive a simple perceptual model that determines the amount of foveation that does not affect stereoacuity. Furthermore, we analyze the model in the context of common foveation practices reported in literature. The findings indicate that foveated rendering does not impact stereoscopic depth perception, and stereoacuity remains unaffected with up to 2x stronger foveation than commonly used. Finally, we conduct a validation experiment and show that our findings hold for complex natural stimuli.

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