HUD不同眼位所对应的像面位置

爱啃热乎黏苞米

想请问一下各位大佬。HUD设计时通常采用反向光路设计，初始设计时对整个眼盒进行优化。
优化结束后采用不同的眼位进行像质评价，但此时不同眼位在像面处对应的位置为什么会发生变化，实际情况不是同一块PGU吗？
是否还需要进行后续的优化？将不同的眼位与整个大眼盒设为多重结构一起优化来达到不同眼位对应同一像面位置？

amateur

你说的这种情况是参考坐标的问题导致HUD发生了空间上的偏移

爱啃热乎黏苞米

amateur 发表于 2025-5-28 20:50
你说的这种情况是参考坐标的问题导致HUD发生了空间上的偏移

应该不是，我采用了多重结构，一个大眼盒和一个边缘眼位。
您看像面位置，大眼盒所对应的像面位置与边缘眼位对应的像面位置有明显分离

yedos

帮你咨询总结参考：
现象解释正确： 不同眼位在PGU像面位置对应点变化是由非对称光路（尤其是挡风玻璃的角度相关像差）造成的物理现象。

后续优化必要： 必须针对全眼盒性能进行优化，仅优化中心眼位是不够的。

优化方法正确： 采用多重结构优化是标准且推荐的方法。 创建多个结构，每个代表一个关键眼位，并在每个结构中：

设置正确的眼位坐标。

让软件自动计算该眼位反向光线在PGU像面的实际落点作为参考点。

设定该眼位的像质评价目标。

对所有结构同时进行优化，追求全局最优。

眼位选择： 选择足够多的、有代表性的眼位点（如9点甚至更多），尤其要包含边缘和角落，以充分评估和优化全眼盒性能。

权重： 可以根据重要性给不同眼位设置不同的优化权重（例如，中心眼位权重最高，边缘次之，角点权重相对较低，但都需满足最低要求）。

爱啃热乎黏苞米

yedos 发表于 2025-5-28 21:50
帮你咨询总结参考：
现象解释正确： 不同眼位在PGU像面位置对应点变化是由非对称光路（尤其是挡风玻璃的角 ...

好的感谢您。
所以如果只优化一个大眼盒例如（130*50），在进行像质评价时，不同眼位在PGU像面位置对应点变化这种现象是会出现的对么？

白云飞飞飞

可用选择全眼盒优化或是多重结构同步优化

ryanxu

全局坐标参考面设置对了没有？

寒冰川

ai的答复
在 HUD 设计中，优化后不同眼位在像面处对应位置发生变化，主要有以下原因：
- **光路几何结构与视角差异**：尽管是同一块 PGU（图像生成单元），但不同眼位对应不同的视角。在反向光路设计中，光线从 PGU 出发，经反射等过程到达人眼，不同眼位的主光线角度不同。根据光学成像原理，不同角度的光线在像面处的汇聚点会有差异，就像从不同角度看一个物体，其在视网膜上的成像位置会不同一样，所以不同眼位在像面处对应位置会变化。
- **光学系统误差与畸变**：HUD 光学系统中的反射镜、挡风玻璃等元件，其制造和安装存在一定误差，且本身可能存在光学畸变。这些误差和畸变经不同眼位的光路传播后，会导致像面处对应位置发生变化。例如，挡风玻璃的曲面不完全规则，不同眼位的光线经其反射后，成像位置会受影响；PGU 与其他光学元件的相对位置误差，也会使不同眼位的成像位置改变。
- **光学校正不足**：即使初始对整个眼盒进行了优化，但可能仍存在未完全校正的像差等问题。不同眼位对像差的敏感度不同，一些在眼盒整体优化中未被完全消除的像差，会在不同眼位成像时表现出来，导致像面位置变化。

对于是否需要后续优化以及将不同眼位与整个大眼盒设为多重结构一起优化来达到不同眼位对应同一像面位置，可从以下方面考虑：
- **像质要求与用户体验**：如果对 HUD 的像质要求很高，不同眼位成像位置变化导致的像质下降（如畸变、模糊、重影等）影响到用户（如驾驶员）的使用体验，比如引起视觉疲劳、影响信息读取准确性等，那么通常需要后续优化。特别是在 AR-HUD 中，对成像质量和视觉效果要求更为严格，较小的像面位置变化可能也需要优化来确保融合图像的质量，减少驾驶员的不适和视觉干扰。
- **系统复杂度与成本**：将不同眼位与整个大眼盒设为多重结构一起优化，理论上可以更好地控制不同眼位的成像位置，使它们更接近同一像面位置，从而提高像质的一致性。但这样做会增加光学系统设计和优化的复杂度，可能需要更多的光学元件、更复杂的控制参数和更长的优化时间。同时，也可能会增加系统的成本，包括设计成本、制造成本等。所以需要综合考虑系统复杂度和成本因素，如果成本和复杂度增加过多，而对像质提升的效果并不显著，可能需要权衡是否采用这种优化方式。
- **现有优化效果与改进空间**：需要评估当前优化结束后不同眼位成像位置变化对像质的实际影响程度。如果现有优化已经使像质在不同眼位下都能满足基本要求，只是有轻微的位置变化且对像质影响不大，可能不需要进行大规模的后续优化，只需进行一些局部调整或公差控制等。但如果不同眼位的像面位置变化较大，像质明显受到影响，且通过简单调整无法解决问题，那么进行后续的多重结构优化等措施可能是必要的。

综上所述，HUD 设计中不同眼位在像面处对应位置变化是由多种因素导致的，是否需要后续优化以及采用何种优化方式，需要综合考虑像质要求、用户体验、系统复杂度、成本以及现有优化效果等多方面因素来决定。

amateur

爱啃热乎黏苞米 发表于 2025-5-28 20:59
应该不是，我采用了多重结构，一个大眼盒和一个边缘眼位。
您看像面位置，大眼盒所对应的像面位置与边缘 ...

看你这个图，估计多眼位的光线在PGU上错位更严重。
可以设置多眼位和眼盒的结构，一起优化。

荣耀属于曼联

yedos 发表于 2025-5-28 21:50
帮你咨询总结参考：
现象解释正确： 不同眼位在PGU像面位置对应点变化是由非对称光路（尤其是挡风玻璃的角 ...

好奇问一下，眼盒分九点以上的多重结构，真的能优化得动吗？