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'''光子到光子延迟'''（{{lang-en|Photon-to-Photon Latency}}，缩写为PTP Latency），又称PTP延迟，是[[延展實境|扩展现实]]领域中所用的一种度量指标，用于衡量扩展现实设备透视的速度。其定义为现实事件发生，到扩展现实设备通过透视，将事件显示在显示屏上所需的时间<ref>{{Cite journal |last=Xiao |first=Longyun |last2=Jin |first2=Wangzan |last3=Wang |first3=Qining |last4=Zhao |first4=Lei |title=46‐5: Photon‐to‐Photon Latency Test Solution to Video See‐Through of Mixed Reality Headset |url=https://sid.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sdtp.17099 |journal=SID Symposium Digest of Technical Papers |language=en |date=2024-04 |volume=55 |issue=S1 |doi=10.1002/sdtp.17099 |issn=0097-966X}}</ref>。光子到光子延迟通常用于评价扩展现实设备的[[视频透视显示]]（VST）能力。

==定义==

[[File:XR设备的光子到光子延迟定义示意图.png|thumb|XR设备的光子到光子延迟定义示意图|260x260像素]]

所指为现实事件发生与扩展现实设备显示屏上显示此事件的时间差：

<math>\Delta T = T1 - T0</math>

其中

T0为现实事件发生的时间点。

T1为扩展现实设备通过视频透视，在显示屏上显示此事件的时间点。

==视频透视的光子到光子延时特征==
[[File:PTPlatency without beating.png|thumb|理想状态下视频透视的光子到光子延时分布|260x260像素]]

对于理想的XR设备，其输入信号、链路传输、最终显示过程为理想情况，没有任何不稳定因素，此时光子到光子延时应为一平稳的分布。

考虑到视频透视技术通过XR设备的摄像头来捕获外界环境，Camera每帧具有特定的[[曝光]]时长和帧时长。此时，PTP延时具有以下特征：PTPlatency和测试事件在Camera一帧时长中的发生位置（可以用相位来表示）有关。

即对于间隔一定时间发生的事件event1和event2，若Camera在同一帧曝光下捕获测试事件，则会在同一个时刻（T_readout）被系统传输到后链路，并最终在t_end时刻被同时点亮，二者PTP延时存在差别 Δt = t2 - t1。[[File:现实事件发生后camera曝光并出图的时序图和机理.png|thumb|现实事件发生后camera曝光并出图的时序图和机理|418x418像素|none]]所以，不同的相位下，PTP延时特征表现为随机的散点结果，其随机的范围为一帧（对于camera为90帧的XR设备来说，其PTP延时波动范围为1/90s = 11.11ms）。

[[File:PTPlatency without random.png|thumb|XR设备采用视频透视获取随机发生的现实事件的光子到光子延时|none|328x328像素]]

==光子到光子延迟测试方法==
[[File:不同测试频率下，PTP延时拍频测试结果（f beat =0.005HZ）.png|thumb|不同测试频率下，PTP延时拍频测试结果（f beat =0.005HZ）|310x310px]]
[[File:不同测试频率下，PTP延时拍频测试结果（f beat =0.01HZ）.png|thumb|不同测试频率下，PTP延时拍频测试结果（f beat =0.01HZ）|313x313px]]为了严格测试出系统的最大、最小和平均延迟，必须控制测试事件在Camera的一帧时长中，以一种扫描的形式，从前往后进行采样。

这个扫描的形式，我们可以用拍频的原理来实现：即控制测试事件的发生频率与被测设备（Device Under Test，简称DUT）的Camera帧率之间有轻微的差异，使得每次测试事件在Camera的一帧时长中的发生位置——可以用相位表示——逐渐发生往前或者往后的移动。最后得到如下的拍频测试结果，并且拍频的频率满足公式（对应下图两个数据中不同的拍频周期）：

<math>f_{\text {beat }}=\left|f_{\text {test }}-f_{D U T}\right|</math>

PTP延时的测试结果，应该包含最小值、最大值和平均值。<ref>{{Cite web|title=穿越视界的毫秒挑战：PTP延时测试|url=https://mp.weixin.qq.com/s/CcNvjm6qhkvFrhxpJuFjZw|website=微信公众平台|last=XLY|access-date=2024-09-26}}</ref>










==各种扩展现实设备的光子到光子延迟==
苹果宣称其[[Apple Vision Pro]]的光子到光子延迟在12 毫秒内
<ref>{{Cite web|title=Apple Vision Pro - 技术规格|url=https://www.apple.com.cn/apple-vision-pro/specs/|website=Apple (中国大陆) - 官方网站|language=zh-CN|access-date=2024-08-19|archive-date=2024-11-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20241117004450/https://www.apple.com.cn/apple-vision-pro/specs/|dead-url=no}}</ref>

[[File:AVP 12ms内光子到光子延迟.png|AVP 12ms内光子到光子延迟|500x500px]]

==参考资料==
{{reflist}}
[[Category:混合現實| ]]
[[Category:虚拟现实]]
[[Category:各類現實]]
[[Category:用户界面技术]]