信息技术虚拟现实头戴式显示设备通用规范

信息技术虚拟现实头戴式显示设备通用规范

国家标准 GB/T38259一2019 信息技术 虚拟现实头戴式显示设备通用规范 nformationtechnology一 Generalspecifieationforvirtualrealityheadmounteddisplaydevice 2019-12-10发布 2020-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB/38259一2019 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 缩略语 *#* 设备分类 5.1外接式虚拟现实头戴式显示设备 5.2一体式虚拟现实头戴式显示设备 5.3外壳式虚拟现实头戴式显示设备 基本要求 6.1中文信息处理 6.2外观和结构 6,3安全 6.4电源适应能力 6.5电磁兼容性 6.6环境适应性 6.7可靠性 6.8限用物质的限量 6.9外接式虚拟现实头戴式显示设备性能要求 -体式虚拟现实头戴式显示设备性能要求 10 6.10 6.11外壳式虚拟现实头戴式显示设备性能要求 12 试验方法 13 7.1试验环境条件 l3 7.2中文信息处理检查 13 外观和结构检查 7.3 13 13 安全试验 7.5电源适应能力试验 13 7.6电磁兼容性试验 7.7环境适应性试验 7.8可靠性试验 16 16 7.9限用物质的限量试验 l6 7.10外接式虚拟现实头戴式显示设备试验 32 7.11 -体式虚拟现实头戴式显示设备试验
GB/T38259一2019 35 7.12外壳式虚拟现实头戴式显示设备试验 8 36 检验规则 36 8.1一般规定 36 8.2检验分类 37 8.3定型检验 37 8.4逐批检验 38 8.5周期检验 38 标志、包装、运输和贮存 38 9.1产品标志和包装 38 9.2产品运输 9.3产品贮存 38 39 附录A资料性附录故障分类与判据 参考文献
GB/38259一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口 本标准起草单位:北京理工大学、电子技术标准化研究院、北京电影学院、深圳赛西信息技术有 限公司、歌尔股份有限公司、宏达通讯有限公司、移动通信有限公司研究院、南昌虚拟现实检测技术 有限公司,浙江大学、深圳市掌网科技股份有限公司、北京耐德佳显示技术有限公司、计量科学研究 院、青岛精工虚拟现实研究院、上海乐相科技有限公司、北京小鸟看看科技有限公司、小派科技(上海)有 限责任公司小米通讯技术有限公司 本标准主要起草人;王涌天、,王聪、宋维祷、程德文、刘越、马珊珊、焦廉洁,何正安,翁冬冬,姜滨 李芳,严小天、杨本植、胡翔、李海峰、孙其民、王阳,潘奕捷、张阿香、何川袁野、周俊亮,付延生、魏培刚 道立超,何风行、纪祥蟹,关建辉,赵辰羽,、彭涛、李璐、张瑞生、郭攻、苟航、彭革非,周球嘉
GB/38259一2019 信息技术 虚拟现实头戴式显示设备通用规范 范围 本标准规定了虚拟现实头戴式显示设备的分类、基本要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输 和贮存等 本标准适用于虚拟现实头戴式显示设备的设计、制造、检验、检测和应用 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191包装储运图示标志 GB/T2421.1电工电子产品环境试验概述和指南 GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A;低温 GB/T2423.2一2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温 GB/T2423.3一2016环境试验第2部分;试验方法试验Cab;恒定湿热试验 GB/T2423.5一2019环境试验第2部分;试验方法试验Ea和导则:冲击 电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Eb和导则碰撞 GB/T2423.6一1995 GB/T2423.10-2019环境试验第2部分;试验方法试验Fe:振动正弦 GB/T2828.！计数抽样检验程序第1部分;按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T4857.2包装运输包装件基本试验第2部分;温湿度调节处理 GB/T4857.5包装运输包装件跌落试验方法 GB4943.1信息技术设备安全第1部分;通用要求 GB/T5080.7设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 GB/T9254一2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 GB/T11460信息技术汉字字型要求和检测方法 GB/T13000信息技术通用多八位编码字符集(Ucs) cB/T15934电器附件电线组件和互连电线组件 GB/T17618信息技术设备抗扰度限值和测量方法 GB17625.1一2012电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输人电流<16A GB18030信息技术中文编码字符集 GB/T18455包装回收标志 GB/T26125电子电气产品六种限用物质(铅,汞、,六价铬,多嗅联苯和多澳二苯腿)的测定 GB/T26572电子电气产品中限用物质的限量要求 s/Tll3482016平板电视显示性能测量方法 S/T11364电子电气产品有害物质限制使用标识要求
GB/T38259一2019 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 虚拟现实virtualreality 采用以计算机为核心的现代高科技手段生成的逼真的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多感官一体化 的数字化人工环境,用户借助一些输人、输出设备,采用自然的方式与虚拟世界的对象进行交互,相互影 响,从而产生亲临真实环境的感觉和体验 3.2 虚拟现实头戴式显示设备virtualrealithead-mounteldisplaydevice 佩戴在用户头部并提供给用户虚拟现实感觉和体验的显示设备 3.3 头戴部分质量qualityoftheheadwear 虚拟现实头戴式显示设备需要佩戴在用户头部物体的质量,不包含连接线及其他分离式部件的 质量 3.4 头戴部分尺寸sizeoftheheadwear 虚拟现实头戴式显示设备需要佩戴在用户头部的尺寸,用宽度、高度和厚度表示 3.5 视场角fieldofview 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 注1:包括水平视场角、垂直视场角,对角线视场角 注2默认为单眼视场角,未加特殊说明时指左右两个边缘与单个观察点的夹角,即水平视场角 注3:默认视场角为特定出距离时候出直径中心位置下的测量值,如果未给定出距离,默认视场角为出距 离为10mm时出直径中心位置下的测量值 3.6 有效像素比effteetivepixelratio 虚拟现实头戴式显示设备上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 3.7 瞳距inter-pupillarydlistanee 虚拟现实头戴式显示设备两个光学系统(分别给双目使用)的光轴之间距离 3.8 瞳距范围inter-pupiarydistaneerange 虚拟现实头戴式显示设备瞳距的可调节范围 3.9 出瞳距离exipupildistanee 出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 3.10 出瞳直径exitpupildiameter 在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
GB/38259一2019 3.11 畸变imagedlistorton 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、偏移和扭曲等,使图 像的几何位置、尺寸、形状、方位等发生的改变 3.12 chromaticaberration 色散 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 3.13 视度diopter 虚像位置与出瞳平面之间距离的倒数 注:虚像距离沿着人眼观察方向远离出瞳平面的距离为正 3.14 显示分辨率displayresolution 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 注:需同时说明使用元件的数量 3.15 screenrefreshrate 显示刷新率 屏幕上每秒内图像更新的次数 3.16 亮度范围brightnessrange 暗室环境时,虚拟现实头戴式显示设备显示纯黑图像和纯白图像(灰度为最大值)之间的范围 注:纯黑图像指灰度为最小值时显示的图像,纯白图像为灰度为最大值时显示的图像,如果显示图像为8位灰阶， 灰度最小值为0,灰度最大值为255 3.17 亮度对比度luminaneecomtrast 虚拟现实头戴式显示设备显示元件中心位置在纯白图像(大亮度)和纯黑图像(小亮度)下的亮度的 比值 3.18 虚像距离virtualimagdistance 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 3.19 角分辨率pixelsperdegree 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 3.20 跟踪位置trackingposition 物体在规定坐标系中的三维坐标 3.21 跟踪姿态trackingattitude 物体轴系相对某参考系所确定的状态,包括航向,横滚和俯仰
GB/T38259一2019 3.22 跟踪模式trackingmode 虚拟现实头戴式显示设备能够被跟踪的自由度多少,分为无跟踪、三自由度跟踪、六自由度跟踪三 种模式 3.23 角度漂移drirt 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 3.24 转动跟踪误差rotationtrackin ngerror 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 3.25 移动跟踪误差translationtrackingerror 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位移的平均偏差 3.26 转动灵敏度rotationresolutionm 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 3.27 移动灵敏度translationresolution 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 3.28 移动跟踪范围traekingarea 虚拟现实头戴式显示设备在移动位置时,能够跟踪的区域 注以跟踪区域的积来描述 缩略语 下列缩略语适用于本文件 PPD;每度像素数(PixelsPerDegre ree LCD:液晶显示器(LiquidCrystalDisplay OLED;有机发光二极管(OrganieLightEmittingDiode) EPR;有效像素比(EffectivePixelRatio) DOF;自由度(DegreeOfFreedom 设备分类 S 5.1外接式虚拟现实头戴式显示设备 头戴部分仅包括显示系统与传感系统,计算部分在计算机上进行,需要通过数据连接线将计算机和 头戴部分连接 5.2一体式虚拟现实头戴式显示设备 头戴部分包括显示系统、传感系统和计算系统;或者仅包括显示系统和传感系统,计算系统不安装
GB/38259一2019 在头部,以手持设备方式存在,并通过有线或者无线方式将计算获得的数据传输头戴部分 5.3外壳式虚拟现实头戴式显示设备 设备仅包括显示系统的光学机械元件(不包括显示元件);或者仅包括显示系统的光学机械元件和传感系 设备不具有计算系统和显示元件,该类设备需要通过与移动终端结合实现完整的头戴式显示功能 统 基本要求 6.1中文信息处理 6.1.1字符集 产品应采用GB18030规定的字符集,并应与GB/T13000建立映射关系 6.1.2汉字字型 汉字字型的使用要求如下 点阵字型 a 产品采用点阵字型应从GB/T11460规定的点阵系列中选取,任何产品中不应采用低于11× 12点阵 非点阵字型 b 产品采用非点阵字型应符合如下要求 各生成点阵之间应笔形规范、结构合理、,风格一致,美观实用 1 22 生成的低点阵(24点阵以下,含24点阵)笔画应与相应低点阵标准一致 33 邻近笔画不粘连(不含相接笔画) 装饰说明用字 装饰说明用字字形应符合国家语言文字规范 6.2外观和结构 产品表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等现象,表面涂覆层不应起泡、龟裂和脱落 金属部 件不应锈蚀和损伤 产品的零部件应紧固无松动,可插拔部件应可靠连接,各操作开关和按键应灵活、可靠,方便,锁紧 装置不得自行释放 产品表面说明功能的文字、符号和标志应清晰、端正、牢固 6.3安全 产品的安全要求应符合GB4943.1的规定 6.4电源适应能力 对交流供电的产品,应能在220V士22V,50Hz士1Hz条件下正常工作 对直流供电的产品,应能在直流电压标称值的(100士5)%条件下正常工作,直流电压标称值应在产 品标准中规定 对于电源有特殊要求的单元应由产品说明书规定 电线组件的要求应符合GB/T15934的规定
GB/T38259一2019 6.5电磁兼容性 6.5.1无线电骚扰 只适应于交流供电的产品 产品的无线电骚扰限值应符合GB/T9254一2008中对B级所规定的无线电骚扰限值 6.5.2谐波电流 产品的谐被电流应符合G8178235;.一2012中对D类的限值要求 6.5.3抗扰度 产品的抗扰度限值应符合GB/T17618的要求 6.6环境适应性 6.6.1 气候环境适应性 气候环境适应性见表1 表1气候环境试验条件 项目 指标 工作 035 温度 贮存运输 -2055 工作 40%~90% 相对湿度 贮存运输 20%85%在40温度下 6.6.2振动环境适应性 振动环境适应性见表2 表2振动试验条件 项目 指标 频率范围 1055 Hz 初始和最后振动 扫频速度 响应检查 oct/min 驱动振幅 0.15 mm 10Hz25H2 75 驱动振幅 mm 25Hz58Hz 0.15 定频耐久性试验 持续时间 30士1 min
GB/38259一2019 表2(续》 项目 指标 频率范围 0~55 Hz 驱动振幅 0.15 mmm 扫频耐久试验 扫频速度 oct/min 循环次数 注表中驱动振幅为峰值 6.6.3冲击环境适应性 冲击环境适应性见表3 表3冲击试验条件 峰值加速度 脉冲持续时间 冲击波形 m/s ms 150 半正弦波形或后峰锯齿波或梯形波 6.6.4碰撞环境适应性 碰撞环境适应性见表4 表4碰撞试验条件 峰值加速度 脉冲持续时间 碰撞次数 mm/s ms 16 100 1000 6.6.5最小运输包装件跌落适应性 最小运输包装件的自由跌落高度应不小于760 mm 6.7可靠性 采用平均失效间隔工作时间衡量的可靠性水平 产品的平均失效间隔工作时间的不可接受值不得低于800h 6.8限用物质的限量 限用物质的限量应符合GB/T26572的规定
GB/T38259一2019 6.9外接式虚拟现实头戴式显示设备性能要求 6.9.1头戴部分质量 头戴部分质量应由产品说明书规定,与产品说明书标明值误差不超过15% 6.9.2头戴部分尺寸 以双眼连线平行方向为宽度方向,以水平目视方向为厚度方向,以竖直方向为高度方向,应在产品 说明书中标明.宽度方向、厚度方向以及高度方向与产品说明书标明值误差不超过15% 6.9.3视场角 视场角应>60",或由产品说明书规定 6.9.4有效像素比 有效像素比应>65% 6.9.5瞳距范围 如果设备瞳距可调,最大瞳距应<75mm,并且最小瞳距>50mm;如果设备瞳距不可调,瞳距值应 在50mm~75mm之间 6.9.6出瞳距离和出瞳直径 出腋距离应>101 mm 如果产品说明书没有标示出距离,在出瞳距离为10mm的位置上出瞳直径应>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>4mm 6.9.7畸变 在软件算法校正畸变之后,在0.3倍全视场角下,畸变应<5% 其中百分比定义为:偏离的像素数 除以同方向上的总像素数 6.9.8 色散 在03倍全视场角下,色散成二3% 其中百分比定义为偏离的像素数除以同方问上的总像素数 6.9.9视度调整方式和范围 调整方式为双目同时调节或双目分别调节,可调范围宜>6D(视度) 应由产品说明书规定 6.9.10显示分辨率 显示分辨率应>1200(像素)×1080像素 应由产品说明书规定 6.9.11显示刷新率 显示刷新率应>60Hz
GB/38259一2019 应由产品说明书规定 6.9.12亮度对比度 采用ICD的设备亮度对比度应>300:1,采用oLED的设备亮度对比度应>1000:1 6.9.13虚像距离 虚像距离应>0.3n m 6.9.14中心角分辨率 水平与垂直方向中心视场5"范围内应>9PPD. 6.9.15全视场平均角分辨率 水平与垂直方向均应>8PPD. 6.9.16系统移动延迟 系统移动延迟应<45ms,或由产品说明书规定 6.9.17 系统转动延迟 系统转动延迟应<45ms,或由产品说明书规定 6.9.18散热性 衡量虚拟现实头戴式显示设备的散热性能,运行标准试验场景状态下,使用15min后设备表面温 度 设备表面温度应<60 6.9.19跟踪模式 对于支持跟踪的虚拟现实头戴式显示设备,至少支持3DOF,推荐支持6DOF 应由产品说明书规定 6.9.20角度漂移 虚拟现实头戴式显示设备随机转动回到原位,角度漂移应<18" 6.9.21角度采样频率 角度传感设备的采样频率应>60H 6.9.22位置采样频率 位置跟踪系统的采样频率应>60Hz 6.9.23移动跟踪范围 跟踪范围小于3m×3m为桌面尺度跟踪,跟踪范围不小于3m×3m为房间尺度跟踪(或称为大 范围尺度跟踪) 应由产品说明书规定 对于跟踪范围无限大的虚拟现实头戴式显示设备,应由产品说明书规定推荐使用范围来供用户 参考
GB/T38259一2019 6.9.24移动跟踪误差 虚拟现实头戴式显示设备移动跟踪误差每移动100mm误差应<5nmm,或由产品说明书规定 6.9.25转动跟踪误差 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<2" 6.9.26移动灵敏度 移动灵敏度应10 mm 6.9.27转动灵敏度 转动灵敏度应<5” 一体式虚拟现实头戴式显示设备性能要求 6.10 6.10.1头戴部分质量 见6.9.1 6.10.2头戴部分尺寸 见6.9.2. 6.10.3视场角 见6.9.3 6.10.4有效像素比 见6.9.4 6.10.5瞳距范围 见6.9.5 6.10.6出瞳距离和出瞳直径 见6.9.6 6.10.7畸变 见6.9.7 6.10.8色散 见6.9.8 6.10.9视度调整方式和范围 见6.9.9 10
GB/38259一2019 6.10.10显示分辨率 见6.9.10 6.10.11显示刷新率 见6.9.1l1 6.10.12亮度对比度 见6.9.12 6.10.13虚像距离 见6.9.13 中心角分辨率 6.10.14 见6.9.14 6.10.15全视场平均角分辨率 见6.9.15 6.10.16系统移动延迟 见6.9.16 6.10.17 系统转动延迟 见6.9.17 6.10.18散热性 见6,9.18 6.10.19跟踪模式 见6.9.19 6.10.20角度漂移 见6.9.20 6.10.21角度采样频率 见6.9.21 6.10.22位置采样频率 见6.9.22 6.10.23移动跟踪范围 见6.9.23 11
GB/T38259一2019 6.10.24移动跟踪误差 见6.9.24 6.10.25转动跟踪误差 见6.9.25 6.10.26移动灵敏度 见6.9.26 6.10.27转动灵敏度 见6.9.27 6.10.28功耗 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% 6.10.29续航时间 电影模式下续航时间应>120nmin,游戏模式下续航时间应>60min 应由产品说明书规定 6.11外壳式虚拟现实头戴式显示设备性能要求 6.11.1头戴部分质量 见6.9.1 6.11.2头戴部分尺寸 见6.9.2. 6.11.3有效像素比 有效像素比应>60% 6.11.4瞳距范围 见6.9.5 6.11.5出瞳距离和出瞳直径 见6.9.6 6.11.6视度调整方式和范围 见6.9.9 6.11.7适配移动通信终端类型 外壳式虚拟现实头戴式显示设备所能够适配移动通信终端的型号或支持适配移动通信终端的规格 12
GB/38259一2019 要求,如接口类型,屏幕尺寸,移动通信终端外形尺寸等,应符合硬件结构与光学上的适配性 应由产品说明书规定 试验方法 7.1试验环境条件 除有规定外,试验均在下述条件下进行 温度:1535; 相对湿度:25%一75% 大气压:86kPa~106kPa 7.2中文信息处理检查 用GB/T1460规定的方法检查产品中汉字字型与相应标准字型的符合程度检查字型时应同时 检查字符集 7.3外观和结构检查 用目测法和触摸法进行外观和结构检查,应符合6.2的要求 7.4安全试验 按GB4943.l中的规定进行 7.5电源适应能力试验 7.5.1交流电源适应能力试验 交流电源适应能力试验按表5组合对受试样品进行试验,受试样品工作应正常 表5交流电源适应能力试验条件 电压 频率 标称值 Hz 220 50 198 49 198 51 242 49 51 242 7.5.2直流电源适应能力试验 按单向和双向方式分别调节直流电源电压,使其偏离标称值士5%,运行检查程序一遍,受试样品工 作应正常 13
GB/T38259一2019 7.5.3电线组件试验 按GB/T15934的规定进行 7.6电磁兼容性试验 7.6.1无线电骚扰 按GB/T9254一2008的规定进行 7.6.2谐波电流 按GB17625.1一2012的规定进行 7.6.3抗扰度 按GB/T17618的规定进行 7.7环境适应性试验 般要求 7.7.1 环境试验方法应符合GB/T2421.1的有关规定 以下各项试验中,规定的初始检测和最后检测,统一按7.3进行外观和结构的检查,并运行检查程 序 一遍,受试样品工作应正常 当结构一体化产品中装人的某些设备,对其试验方法有特殊要求时,产品标称中应予以说明 7.7.2温度下限试验 7.7.2.1工作温度下限试验 按GB/T2423.1一2008“试验Ad”进行 受试样品应进行初始检测,严酷程度取表1规定的工作温 度下限值,加电运行检查程序2h,受试样品工作应正常 恢复时间为2h 7.7.2.2贮存运输温度下限试验 按GB/T2423.12008“试验Ab”进行 严酷程度取表1规定的贮存运输温度下限值,受试样品在 不工作条件下存放16h 恢复时间为2h,并进行最后检测 7.7.3温度上限试验 7.7.3.1工作温度上限试验 按GB/T2423.2一2008“试验Bd”进行 受试样品应进行初始检测,严酷程度取表1规定的工作温 度上限值,加电运行检查程序2h,受试样品工作应正常 恢复时间为2h 7.7.3.2贮存运输温度上限试验 按GB/T2423.22008“试验Bd”进行 严酷程度取表1规定的贮存运输温度上限值,受试样品在 不工作条件下存放16h 恢复时间为2h,并进行最后检测 14
GB/38259一2019 7.7.4恒定湿热试验 7.7.4.1工作条件下的恒定湿热试验 按GB/T2423.3一2016“试验Cab”进行,严酷程度取表1规定的工作温度、湿度上限值 受试样品 应进行初始检测,试验持续时间为2h 在此期间加电运行检查程序,工作应正常 恢复时间为2h,并 进行最后检测 7.7.4.2贮存运输条件下的恒定湿热试验 按GB/T2423.3一2016“试验Cab”进行 受试样品应进行初始检测,受试样品在不工作条件下存 放48h 恢复时间为2h.并进行最后检测 7.7.5振动试验 按GB/T2423.102019“试验Fc”进行 受试样品按工作位置固定在振动台上,进行初始检测 受试样品在不工作状态下,按表2规定值设置振动试验条件,分别在三个互相垂直方向进行以下振动 试验 初始振动响应检查 a 试验在给定频率范围内,在一个扫频循环上完成 试验过程中记录危险频率,包括机械共振频 率和导致故障及影响性能的频率(后者仅在工作条件下产生) b 定频耐久试验 用初始振动响应检查中记录的危险频率进行定频试验,如果两种危险频率同时存在,则不得只 选其中一种 在试验规定频率范围内如无明显共振频率或无影响性能的频率,或危险频率超过4个,则不做 定频耐久试验,仅做扫频耐久试验 扫频耐久试验 按表2给定频率范围由低到高,再由高到低,作为一次循环 按表2规定的循环次数进行,已 做过定频耐久试验的样品不再做扫频耐久试验 最后振动响应检查 此项试验在不工作条件下进行,对于已做过定频耐久试验的受试样品应做此项试验 对于做 扫频耐久试验的样品,可将最后一次扫频试验作为最后振动响应检查 本试验应将记录的共 振频率与初始振动响应检查记录的共振频率相比较,若有明显变化,应对受试样品做修整,重 新进行该项试验 试验结束后,进行最后检测 7.7.6冲击试验 -2019"试验Ea”进行 受试样品应进行初始检测,安装时要注意重力影响按表3 按GB/T2423.5一 规定值,在不工作条件下,分别对三个互相垂直轴线方向进行冲击,冲击次数各为3次,试验后进行最后 检测 7.7.7碰撞试验 按GB/T2423.6一1995“试验Eb”进行 受试样品应进行初始检测,安装时要注意重力影响,按表4 规定值,在不工作条件下,分别对三个互相垂直轴线方向进行碰撞 试验后进行最后检测 15
GB/T38259一2019 7.7.8运输包装件跌落试验 对受试样品进行初始检测,将运输包装件处于准备运输状态,按GB/T4857.2进行预处理4h 将运输包装件按GB/T4857.5和本标准6.6.5要求的规定值进行跌落,底面以及任意其他三面,每 面跌落一次 试验后检查包装件的损坏情况,并对受试样品进行最后检测 7.8可靠性试验 7.8.1试验条件 可靠性试验目的为确定产品在正常使用条件下的可靠性水平,试验周期内综合应力规定如下: 电应力:受试样品在输人电压标称值的士10%变化范围内工作 一个周期内各种条件工作时 间的分配为;电压上限25%,标称值50%,电压下限25% 温度应力;受试样品在一个周期内由正常温度(具体值由产品标准规定)升至表1规定的温度 上限值再回到正常温度 温度变化率的平均值为0.7/min1C/ /min,或根据受试样品的 特殊要求选用其他值 在一个周期内,保持在上限和正常温度的持续时间之比为1;1左右 个周期称为一个循环,在总试验期间内循环次数不应小于3次,电应力和温度应力同时施加 7.8.2试验方案 可靠性试验按GB/T5080.7进行,可靠性鉴定试验和可靠性验收试验的方案由产品生产商规定 在整个试验过程中,应运行检查程序,故障的判据和计人方法参见附录A,并只统计关联故障数 7.8.3试验时间 试验时间应持续到总试验时间及总故障数均能按选定的试验方案作出接收或拒收判决时截止 多 台受试样品试验时,每台受试样品的试验时间不得小于所有受试样品的平均试验时间的一半 7.9限用物质的限量试验 按GB/T26125的规定进行 7.10外接式虚拟现实头戴式显示设备试验 7.10.1头戴部分质量试验 具体试验过程如下 检查确认电子秤零位及灵敏度 a) b)将虚拟现实头戴式显示设备除去外接连接线,保留主机与头部固定绑带 将设备置于电子秤上,放置稳定后读取电子秤读数 c 7.10.2头戴部分尺寸试验 拆去头部固定绑带,仅保留主体部分;使用卡尺分别测量设备主体的宽度、厚度、高度的最大尺寸 处,宽度方向、厚度方向、高度方向见图1 16
GB/38259一2019 宽度 图1头戴部分尺寸测量方向定义 7.10.3视场角试验 具体试验过程如下: 将虚拟现实头戴式显示设备置于分光计载物台上,调整虚拟现实头戴式显示设备以保证一个 a 目镜的出瞳中心置于分光计转台中心为准,保证与双眼连线平行方向和分光计转台旋转平面 平行,试验软件控制虚拟现实头戴式显示设备中全视场标识显示 通过安装在分光计的前置镜对准虚拟现实头戴式显示设备中的可观察到的两侧最大的显示区 域边缘通过图像检测装置捕获下降到中心亮度的10%位置),同时记录下分光计度盘刻度 左右两侧的度盘刻度差为水平视场角0u,即是装置的视场角 其中照明灯和照明棱镜目的是为分划板提供照明,可以由其他照明方式替代,目镜可以由图像检测 装置替代 试验装置见图2 照明 前置镜物镜 照明校镜 E正-- 分划板 目镜 待测装置 [E 这 分光计 图2视场角试验示意图 分光计前置镜前需安装狭缝保证细光线成像条件,所使用的前置镜的物镜焦距宜不小于200mm. 目镜放大倍数不小于5倍 注本试验方法参考自GB/T10987一2009的3.2.1 17
GB/T38259一2019 7.10.4有效像素比试验 试验过程中某时刻屏幕中像素分布见图3 图3试验过程中某时刻屏幕中像素分布 具体试验过程如下 初始化 a 按照屏幕自身的分辨率,将屏幕上的像素分成m个像素块,每个像素块包含n×n个像素(图 3中n=3),记录单个像素的最大亮度值 显示计数点 b 利用驱动程序,同步点亮所有像素块中的同一位置的像素点，显示色为绿色,以此为计 1 数点 22 依次点亮每个像素块中的各个像素,每组像素持续点亮ls,将屏幕上每个像素都点亮 1次; 33 重复执行步骤2),循环显示多个周期,直至后续的检测步骤完成 像素点计数 将摄像机与虚拟现实头戴式显示设备、显示元件放置在暗室,将显示元件放人虚拟现实头 戴式显示设备内,把摄像机放置在虚拟现实头戴式显示设备的出靡位置; 使显示原件按照步骤b)进行显示 2 3 将摄像机连接计算机,记录一整个显示周期,将亮度大于最大亮度值的像素点记为有效像 素点,回传图像中的有效计数点的个数 则有效像素比见式(1): 2P EPR ×100% 式中 EPR 有效像素比 单目可看到的有效像素数; P P 总像素数 如果边缘畸变严重,导致相邻两个像素块之间的格子出现重合,则可适当提高n值 7.10.5瞳距范围试验 确定两个目镜的光学中心,用瞳距尺测量两点之间的距离,该距离为虚拟现实头戴式显示设备光学 系统的双目人射光瞳中心距离PD,见图4 18
GB/38259一2019 图4瞳距试验示意图 将设备的PD调宽,按照上述双目人射光瞳中心距离定义测量出设备的最宽瞳距 同理将设备的 PD调窄,测出设备的最窄瞳距 则设备的光学系统的双目人射光瞳中心距离的物理调节范围见式 (2 APD=PDwx一PD 式中: PD 双目人射光瞳中心距离的可调节范围,单位为毫米(mm); PDwAN 设备宽臃距,单位为毫米(mr m; PD 设备窄瞳距,单位为毫米(n mm IN 7.10.6出瞳距离和出瞳直径试验 出直径和出距离为相关测量,表示为出瞳距离为L条件下,出直径为D 搭建针孔相机(孔径小于或等于1nmm)和以针孔相机人瞳中心为原点的六轴调整机构组成的专用 设备,专用设备连接图像显示设备将针孔相机的图像显示在图像显示设备上以便观看 专用设备可以 用于调整针孔相机的位移,并且可以绕针孔相机的人瞳中心进行三维方向旋转 试验装置示意图见 图5 特显示图像 待测头盔显示装置 针孔相机 b 全视场标识用图像 出瞳直径和出瞳距离试验示意图 a 图5出瞳直径和出瞳距离试验装置示意图 具体试验过程如下 a 初始化 按照设备自身的视场,显示全视场边框图像[如图5a)所示]; 19
GB/T38259一2019 放置针孔相机于距离镜片表面L处 2 测量出廊直径 b 1 人眼可以观察到全部视场的三维区域为眼瞳箱,调整针孔相机使其沿双眼连线平行方向 移动,通过专用设备三维方向的旋转可以通过图像显示设备看到全视场图像,在该方向上 两点AB形成的线段上的点都可以看到全视场,线段A8外的点都看不全整个视场,则线 段AB的长度为待测头戴显示器在该方向上的眼瞳箱长度D,; 调整针孔相机使其沿双眼连线垂直方向移动,重复上述步骤,得到待测头戴显示器在该方 向的眼箱长度D, 则待测头戴显示器在出距离L处的出瞳直径D见式(3) min(D.,D, D 式中 D 在出瞳距离L处的出瞳直径,单位为毫米(m mm; 待测头戴显示器在水平方向上的眼瞳箱长度,单位为毫米(mm); D. D -待测头戴显示器在垂直方向上的眼瞳箱长度,单位为毫米(mm) 7.10.7畸变试验 具体流程如下 a) 将虚拟现实头戴式显示设备置于分光计载物台上; D)调整虚拟现实头戴式显示设备以保证一个目镜设计出暄中心置于分光计转台中心为准,另外 保证待测的视场方向(例如测水平方向畸变,视场方向为与双眼连线平行方向)和分光计转台 旋转平面平行 在虚拟现实头戴式显示设备的屏幕上显示0.1倍全视场圆环图像,以及待测视场角(如0.9倍 全视场角,0.7倍全视场角或者0.3倍全视场)下的圆环图像(见图6),所述不同视场角下的圆 环图像均为整机畸变矫正后的图像,如虚拟现实头戴式显示设备视场角为100',0.1倍 0.3倍,0.7倍以及0.9倍全视场分别对应整机畸变矫正后10",30",70"以及90"视场角对应的 图像位置,对于没有软件矫正的虚拟现实头戴式显示设备,0.1倍,0.3倍,0.7倍以及0.9倍全 视场分别对应0.1倍,0.3倍,0.7倍以及0.9倍全像高的位置 通过安装在分光计的前置镜对准虚拟现实头戴式显示设备中的可观察到的两侧最大的显示区 d 域边缘目视或通过图像检测装置捕获),同时记录下分光计度盘刻度; 0.1倍全视场圆环图像的两侧边缘左右两侧的度盘刻度差为w,待测视场角白色圆环图像的 两侧边缘左右两侧的度盘刻度差为实际显示视场角ok,测量过程中,待前置镜对准圆环亮线 的中心,进行度盘刻度的读取 则系统在倍全视场角下的畸变A见式(4). wa Awi=l 0.1 oR 式中 Aw 系统在8倍全视场角下的畸变; 待测视场角相对于全视场角的比例 8 待测设备实际显示的0.1倍全视场角下的显示视场角 w 待测设备实际显示的待测视场角 wR 20
GB/38259一2019 全视场 待测视场 0.1倍全视场 图6畸变试验示意图 7.10.8 色散试验 具体试验过程如下 将虚拟现实头戴式显示设备置于分光计载物台上 aa b)调整虚拟现实头戴式显示设备以保证一个目镜设计出瞳中心置于分光计转台中心为准,另外 保证待测的视场方向(例如测水平方向畸变,视场方向为与双眼连线平行方向)和分光计转台 旋转平面平行; 在虚拟现实头戴式显示设备的屏幕上显示指定的方框图像,方框图像为整机畸变矫正后的图 像(见图7),圆环图像的两侧边缘分别对应视场角为十o和一w; 虚拟现实头戴式显示设备分别显示蓝色、绿色、红色三种颜色的图像; 通过安装在分光计的前置镜对准虚拟现实头戴式显示设备中的可观察到的两侧最大的显示区 域边缘(目视或通过图像检测装置捕获),同时记录下分光计度盘刻度; 左右两侧的度盘刻度差为实际显示视场角,对应蓝色、绿色、红色三种颜色图像,其显示视场角 分别为wie,wm,w 系统色散见式(5): w wereen wue wrd wre w ×100% Aw,odir=max 2w 2w 2w 5 式中 系统在半视场角o下的色散; wol 待测半视场角 w 待测设备蓝色图像实际显示视场角 wwle 待测设备蓝色图像实际显示视场角; werm 待测设备蓝色图像实际显示视场角 wed 21
GB/T38259一2019 待显示图像 中心视场 图7色散试验示意图 7.10.9视度调整范围试验 具体试验过程如下 用视度管和平行光管检验 a 1) 在平行光管的物镜前放置透明分划板或分辨率板,将光学系统正对分划板放置; 22 将视度管放置于光学系统前方,出瞳位置附近,并将视度管视度归零 前后调整光学系统位置,同时看清平行光管分划线的像与视度管的分划线,此时即为光学系统 b 的视度为零的位置 将光学系统分别调整到正、负视度极限位置,通过视度管都能清晰看到平行光管分划线的像与 视度管的分划线,即为符合产品标称的视度范围 注本试验方法参考自GB/17117一2008的5.1以及GB/T18312一2015的3.2.3 7.10.10显示分辨率试验 将待测虚拟现实头戴式显示设备光学系统拆下,将复合测试图加到显示器,将显示器调整到 SI/T11348一2006的4.4.2规定的标准工作状态,测试并记录显示器物理的水平像素数及垂直像素数 测量结果表述成水平像素数乘以垂直像素数的形式 注本试验方法参考自s/T113482016的5.14,复合测试图为sI/T11348一2016的A.2标准清晰度复合测 试图 7.10.11显示刷新率试验 具体试验过程如下: 通过预置程序,使得虚拟现实头戴式显示设备的显示部分以最快频率刷新画面,交替显示白画 a 面与黑画面; b 用示波器连接光敏探测器,将探测器固定在显示屏幕的中心位置 调整示波器显示光敏探测器电流变化周期T c 则显示刷新率见式6) c-" 22
GB/38259一2019 式中 FC 显示刷新率; 周期 注:本试验方法参考自S/T11281一2007的4.3.2 7.10.12亮度对比度试验 具体试验过程如下: 将虚拟现实头戴式显示设备与亮度计置于暗室中,将亮度计放置在虚拟现实头戴式显示设备 aa 的出脉位置; b 启动虚拟现实头戴式显示设备,显示纯黑图像,记录此时的亮度值,10min内重复记录3次 取亮度平均值L; 显示纯白图像,记录此时的亮度值,10min内重复记录3次,取亮度平均值L max 则亮度对比度见式(7): Lmax Lmit 式中: 亮度对比度; -纯白图像亮度的平均值,单位为坎德拉每平方米(cd/m'); -纯黑图像亮度的平均值,单位为坎德拉每平方米(cd/m=) l 7.10.13虚像距离试验 虚像透过物镜成像,用图像传感器接收图像,采用自动定焦算法结合位置传感器找到最佳像面位 置,此位置对应一个唯一的虚像距离,计算可得 测试设备与被测产品正确连接,保证二者光轴重合,被测产品的出瞳与测试设备的人瞳重合 用测 试设备的探测器接收被测虚像,通过自动定焦算法确定最佳成像位置,通过自动定焦算法确定最佳成像 位置,通过记录移动的距离或者计算方法得到测试设备探测器到像方焦平面距离,代人式(8)可得到虚 像距离 试验见图8 图8虚像距离试验示意图 则虚像距离见式(8): T十 式中: 虚像距离,单位为毫米(n mm; 23
GB/T38259一2019 -测试设备焦距,单位为毫米(mm); -测试设备探测器到像方焦平面距离,单位为毫米(mm). 测试设备的焦距事先指定 7.10.14中心角分辨率试验 具体试验过程如下 利用7.10.3测定待测设备的视场角,通过假设的系统平台获得中心视场的位置 a b调整分光计上前置镜的位置,使其所在的角度为距离中心视场一2.5"位置处; 在显示元件上运行试验程序,扫描图像见图9,对其像素位置坐标编号(按照笛卡尔直角坐标 c 系),并逐行进行扫描自左向右扫描 坐标,每次只有一列像素为白色,其余为黑色,每次点亮 0.5s,直至扫描完整个屏幕,找到和前置镜分划板叉丝重合的像素坐标编号为P; 将分光计上前置镜的位置调整到距离中心视场2.5°位置处,重复上述显示试验程序内容,找到 dD 和前置镜分划板叉丝重合的像素坐标编号为P 则中心角分辨率a见式(9).: (9 式中 中心角分辨率 虚像距离,单位为毫米(mm); P P -测试设备焦距,单位为毫米(mm 扫描图像 图9中心角分辨率试验示意图 7.10.15全视场平均角分辨率试验 根据7.10.3和7.10.4测定的视场角和显示分辨率的试验方法测定待测头戴显示装置的水平或垂 直视场角和单目可看到水平或者垂直有效像素数分别为0和P" 则全视场水平或者垂直平均角分辨率a见式(10): P' (10 aw 式中 全视场水平或者垂直平均角分辨率; a P 有效像素数; 视场角 24
GB/38259一2019 7.10.16系统移动延迟试验 试验进行时,应保证虚拟现实头戴式显示设备在运动过程中,均能够反馈自己的六自由度位置信 息,以免出现无测量数据返回或其运动到跟踪范围以外而带来的大幅测量偏差 m,光敏传感器的采样率1 kHa以上,可控传动设备要求可以带动 光编码滑轨的长度为0.5m~ 虚拟现实头戴式显示设备进行匀速平移或旋转(参考设备:机械臂,示波器的采样率100MHz以上 个光敏传感器(设为S1)被固定在虚拟现实头戴式显示设备的视窗 移动延迟试验装置见图 l0. 上,另一个光敏传感器(设为S2)固定在设备托盘(托盘与设备的位置相对固定)上,并紧贴光编码滑轨 本试验中设光敏传感器在有光输人时输出高电平,否则输出低电平 光编码滑轨由相同大小的发光面板组成(亦可将一个大的发光面板分划为多个等面积的部分),通 过点亮/熄灭的方式，形成亮暗相间的轨道，设亮面板为1，暗面板为0，则参考配置为 1l100101010101011100,以该方向为正方向 头戴显示设备 记录用电脑 背面示意图 光教传感器 头戴显示设备 光编软道 设备托盘 图10移动延迟试验装置 通过移动延迟试验装置进行试验,具体试验过程如下: 初始化 a 使用传动装置带动虚拟现实头戴式显示设备以小于0.05m/s的速度沿着光编码滑轨进行匀 速移动,并通过光敏传感器S2记录波形变化,当波形跳变时,记录下此时头戴显示设备计算出 的位置坐标 5 测试: 运行延迟测试程序,使头戴显示器在S2输出高电平的位置显示白色画面,输出低电平的 位置显示黑色画面， 将头戴显示设备放置在光编码滑轨的一端,然后使用传动装置带动设备在滑轨上移动,并 保证设备中间的1010101010部分进行速度为0.5m/s的匀速运动; 按照步骤2),在滑轨上往返一次为一组,共进行10组运动,并使用计算机记录传感器产 生的信号; 对记录的信号进行数据处理,见图1l,以光编码滑轨的黑白交界处K为纵坐标以s1信 号上升沿与下降沿的时间丁为横坐标,拟合出图中实线信号,同时,还可以以s2信号上 升沿与下降沿的时间T'为横坐标,拟合出图中虚线信号(横坐标中未标明T') 对每一组上升或下降的实线与虚线,求其平移的时间差,然后将所有时间差取均值,即为 该设备的移动延迟时间 25
GB/T38259一2019 K9 K8 K7 K6 s K4 K3 K2 K1 T234757677879 7I0 T18 727 728 736 T37 T45 图11移动延迟信号测试 7.10.17系统转动延迟试验 试验进行时,应保证虚拟现实头戴式显示设备在运动过程中,均能够反馈自己的六自由度位置信 息,以免出现无测量数据返回或其运动到跟踪范围以外而带来的大幅测量偏差 光编码滑轨的长度为0.5n ,光敏传感器的采样率1kHz以上,可控传动设备要求可以带动 m一 m， 头戴设备进行匀速平移或旋转(参考设备;机械臂),示波器的采样率100MHz以上 转动延迟试验装置见图12 个光敏传感器(设为Sl)被固定在虚拟现实头戴式显示设备的视窗 上,另一个光敏传感器(设为S2)固定在设备托盘(托盘与设备的位置相对固定)上,并紧贴光编码旋转 台,本试验中设光敏传感器在有光输人时输出高电平,否则输出低电平 光编码滑轨由相同大小的发光面板组成(亦可将一个大的发光面板分划为多个等面积的部分),通 过点亮/熄灭的方式,形成亮暗相间的旋转台，设亮面板为1，暗面板为0,则参考配置为 11100101010101011100.由起始位置逆时针为正方向 记录用电脑 头戴显示设备背 面示意阁 光敏传感器 13 头戴显示设备 光编码 旋转 设备托盘 图12转动延迟试验装置 26

信息技术虚拟现实头戴式显示设备通用规范GB/T38259-2019

随着虚拟现实技术的不断发展，头戴式显示设备已经成为了虚拟现实应用中必不可少的硬件设备之一。然而，在如此繁荣的市场背后，却隐藏着许多不同品牌和类型的头戴式显示设备互不兼容的问题，这对用户来说是非常不便的。因此，GB/T38259-2019提出了一系列通用规范，以确保虚拟现实头戴式显示设备的用户体验和兼容性。

通用规范

GB/T38259-2019规定了虚拟现实头戴式显示设备的通用规范，其中包括：

• 硬件要求：规范了虚拟现实头戴式显示设备的外形尺寸、重量等硬件参数，以确保其能够符合用户的使用需求。
• 人机工程学要求：规范了虚拟现实头戴式显示设备的佩戴方式、调节方式等，以确保用户在使用过程中能够获得更好的舒适度和使用体验。
• 视觉要求：规范了虚拟现实头戴式显示设备的分辨率、色彩表现、对比度等，以确保用户可以获得更真实的虚拟现实体验。
• 音频要求：规范了虚拟现实头戴式显示设备的音质表现、环境音效处理等，以确保用户可以获得更完整的虚拟现实体验。
• 兼容性要求：规范了虚拟现实头戴式显示设备与计算机、移动设备等其他设备的兼容性，以确保用户在不同场景下都可以顺畅地使用设备。

结论

虚拟现实技术正在不断创新和发展，越来越多的人开始使用头戴式显示设备来体验虚拟现实。但是，由于市场上头戴式显示设备的种类和品牌繁多，存在互不兼容的问题，这对用户来说是非常不利的。因此，GB/T38259-2019提出的一系列通用规范，可以帮助各个品牌和类型的虚拟现实头戴式显示设备都能符合用户的使用需求，并提供更好的使用体验。

信息技术虚拟现实头戴式显示设备通用规范的相关资料

和信息技术虚拟现实头戴式显示设备通用规范类似的标准