真实世界的帧率是多少?

真实世界的帧率是多少?

在玩游戏的时候,我们经常接触到“帧率”一词,通常来说,帧率越高,画面越流畅。而在使用一些VR设备时,帧率越高,我们的感觉越真实。因此,有人脑洞大开,既然大脑通过补间动画的形式创造出一种世界的连续性,人眼的采样率也不是无限高,那么,真实世界的帧率是多少?换句话说,如果虚拟一个真实的世界,最少需要多高的帧率才能让我们感觉身临其境呢?

这是知乎上提出的一个非常有意思的问题。很多人从不同角度进行了解答。比如从“人是万物的尺度”方向回答,便和人类可感知的极限帧率相关。

首先,要清楚我们一开始是如何看到图像的:光线穿过眼睛前面的角膜,到达晶状体;然后晶状体将光线聚焦在眼睛最后面一个叫做视网膜的地方;接着位于眼睛后部的感光细胞将光线转化为电信号,而被称为视杆细胞和视锥细胞的细胞则在运动中接收光线;最后视神经将电信号传送到大脑,大脑将电信号转换成图像。

当我们看运动物体或画面的时候,眼睛和大脑会把视觉输入作为一个连续的信息流来处理。一部分人认为人每秒最多能看到60帧,超过这个帧率,人眼就无法察觉。但一些研究表明,大脑实际上可能在比专家认为更多的时间内识别看到的图像。例如,有研究者发现大脑处理眼睛看到的图像时间只有13毫秒,转换成帧率大约是75fps。

而也有种说法是当人类身处一个帧率为200fps以上的虚拟世界(前提是不掉帧),且每帧之间的差异和现实世界一样,那么人类将无法区分这是一个真实世界,还是虚拟世界。当然,这只是从视觉来讲,人类还拥有触觉、味觉、嗅觉、声觉等,所以要完全虚拟一个让人感觉到真实的世界很难。

但从客观角度来说,人眼并不能决定真实世界存在的帧率,世界是运动的,每时每刻都在发生变化,如果将变化的过程视作帧率,那么真实世界的帧率应该是事物发生变化最小时间的倒数,这里便要引入一个普朗克时间的概念。真实世界的帧率便是普朗克时间的倒数,即10^43fps。

讲到这里,相信大家已经非常烧脑了。但需要知道的是,帧率是电子技术上的一个概念,是以帧为单位的图像连续出现在显示器上的频率。而自然界是实体而不是扫描的画面,所以真实世界也就不存在什么帧率。把一个领域的专业术语移植到另一个领域,内涵往往会改变。而且,目前用帧率描述真实世界还没有任何科学依据。所以“真实世界的帧率”从现在来看就是一个伪命题,但也不妨碍我们因此展开想象。

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