技术突飞猛进 斯坦福大学将VR缩至正常眼镜大小

2022年08月10日 14:34 次阅读 稿源:3DMGame 条评论

斯坦福大学和英伟达的研究人员联手开发了一款看起来更像普通眼镜的VR 头显。虽然外观上,两个镜片会突出两条电路带,但是它比目前市面上任何的 VR 头显都要更加轻薄。

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根据 Siggraph 2022 上发表的一篇研究论文表明,目前“广泛的 VR 技术应用的一个主要障碍是现有 VR 显示器的体积庞大以及因此导致的不适感。”

这个名为“全息眼镜”的头部显示器可以使用仅2.5 毫米厚的光学元件提供全彩色3D 全息图像。与传统的VR 头戴设备工作方式相比,这个显示器设备利用镜片会放大距离它一定距离的较小显示器。将所有必备部件缩小到如此小的尺寸是VR 技术向前迈出的巨大一步。

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“全息眼镜”原型使用“煎饼镜片”,这是一个在过去几年中被提出过几次的概念。这些“煎饼镜片”不仅可以实现更小的体积,而且据报道它们还有其他一些好处:据称它们可以提供的分辨率是无限的,这意味着您可以提高VR 耳机的分辨率,并且它们提供了最高可达 200 度的更广视野角度。

在此之前的“煎饼镜片”VR 头显原型已经设法使用它们将镜头和屏幕之间的间隙缩小到仅有目前市面上 VR 眼镜的非常小一部分。但是,它们只能显示2D 图像。对于今天的沉浸式体验来说不是很好。

斯坦福和英伟达的设备希望以之前的原型为基础:提供3D 图像并进一步缩小镜头和屏幕之间的间距。

研究论文将眼镜列为:“一种耦合到瞳孔复制波导中的相干光源,为安装在用户眼前波导上的仅相位 SLM 提供照明。这种 SLM 创建设备后面的小图像,由薄几何相位 (GP) 透镜放大。”

它的重量只有 60 克。想比之下,目前市面上最轻的 VR 头显 Meta Quest 2 重为 503 克。

但是这看起来只是一个大饼,仅限在研究室里出现,而不是很快就能出现在市场上的产品。同时它还有一些限制:虽然它拥有比目前 VR 头显更宽广的视野(FOV)空间,但目前这款眼镜大小的显示器仅提供 22.8度的视野,测试原型机则仅提供 16.1 度。

研究人员解释道:“虽然 FOV 远小于目前市场上的 VR/AR 显示器。但 FOV 主要受限于使用的 SLM 的尺寸和 GP 镜头的焦距,这两点都可以通过不同的组件进行改进。”

另一个重要的限制是对用户的瞳孔需要非常精准的测量,在大多数应用情况下如果没有深思熟虑的设计很难实现。研究人员指出,这可以使用红外视觉跟踪器来结局,但必须要不间断的跟踪佩戴者瞳孔大小,因为在不同光照情况下使用眼镜会导致瞳孔缩小和变大。


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