Individualized Foveated Rendering

Abstract

Foveated rendering (FR) is one of the state-of-the-art technologies for real-time virtual reality to improve rendering efficiencies without subjective visual quality. However, individual approaches to FR parameters have not been rigorously examined despite their theoretical potential. Therefore, we proposed a measurement method that individualizes the central vision area and resolution of the peripheral area, which are primary parameters of FR. We also evaluated the effectiveness of individualized FR (IFR) by comparing it with the Full resolution condition, which focuses on quality of experiences, and the Average FR condition, which focuses on rendering resource. 50 participants were recruited for the pilot and main study. The participants were divided into the sensitive group and the insensitive group to analyze the interaction effect between parameter manipulation and the ability for perceiving changes in vision. Results suggested that the sensitive group experienced similar quality levels of virtual experience (VE) in the IFR and the Full resolution conditions and significantly better than in the Average FR condition. Insensitive group experienced VE of similar quality under IFR and Average FR conditions, and the quality was much worse than Full resolution conditions. Results verified that applying IFR to users who are sensitive to changes in vision can reduce rendering resources by half while maintaining the visual quality. The implications of these results for future individualized rendering are also discussed.|FR (Foveed Rendering)은 실시간 가상 현실을 위한 최신 기술 중 하나로, 시각적 품질 저하 없이 효율적인 렌더링을 가능하게 한다. FR 기술은 다양한 방향으로 발전하고 있지만, 이론적 가능성에도 불구하고 매개변수 개인화에 대한 연구는 부족하다. 따라서, 우리는 FR의 주요 파라미터인 중심시의 넓이 와 주변시의 해상도를 기준으로 개인화하는 방법을 제안했고, 개인화된 FR (IFR)의 효과를 경험의 품질에 초점을 맞춘 Full resolution 조건, 렌더링 리소 스 절감에 초점을 맞춘 Average FR 조건과 비교하여 평가했다. 50명의 참가 자가 파일럿과 메인 스터디를 위해 참여하였으며, 참가자들은 민감한 집단 (sensitive group)과 민감하지 않은 집단 (insensitive group)으로 나누어 매개 변수 조절과 시야 내 변화를 인지하는 능력 사이의 상호 작용 효과를 분석하 였다. 결과는 sensitive group가 IFR과 Full resolution 조건에서 유사한 품질 수준의 가상 경험 (VE)을 경험했으며 Average FR 조건보다 유의미하게 나음 을 시사했다. insensitive group는 IFR 및 Average FR 조건에서 유사한 품질 의 VE를 경험했으며, 품질은 Full resolution 조건보다 유의미하게 나빴다. 시 각 변화에 민감한 사용자에게 IFR을 적용하면 시각 품질을 유지하면서 렌더 링 리소스를 절약함을 확인했다.