技術(shù)突飛猛進(jìn) 斯坦福大學(xué)將VR縮至正常眼鏡大小

斯坦福大學(xué)和英偉達(dá)的研究人員聯(lián)手開(kāi)發(fā)了一款看起來(lái)更像普通眼鏡的 VR 頭顯。雖然外觀上，兩個(gè)鏡片會(huì)突出兩條電路帶，但是它比目前市面上任何的 VR 頭顯都要更加輕薄。

根據(jù) Siggraph 2022 上發(fā)表的一篇研究論文表明，目前“廣泛的 VR 技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)主要障礙是現(xiàn)有 VR 顯示器的體積龐大以及因此導(dǎo)致的不適感?！?

這個(gè)名為“全息眼鏡”的頭部顯示器可以使用僅 2.5 毫米厚的光學(xué)元件提供全彩色 3D 全息圖像。與傳統(tǒng)的 VR 頭戴設(shè)備工作方式相比，這個(gè)顯示器設(shè)備利用鏡片會(huì)放大距離它一定距離的較小顯示器。將所有必備部件縮小到如此小的尺寸是 VR 技術(shù)向前邁出的巨大一步。

演示視頻：

“全息眼鏡”原型使用“煎餅鏡片”，這是一個(gè)在過(guò)去幾年中被提出過(guò)幾次的概念。這些“煎餅鏡片”不僅可以實(shí)現(xiàn)更小的體積，而且據(jù)報(bào)道它們還有其他一些好處：據(jù)稱它們可以提供的分辨率是無(wú)限的，這意味著您可以提高 VR 耳機(jī)的分辨率，并且它們提供了最高可達(dá) 200 度的更廣視野角度。

在此之前的“煎餅鏡片” VR 頭顯原型已經(jīng)設(shè)法使用它們將鏡頭和屏幕之間的間隙縮小到僅有目前市面上 VR 眼鏡的非常小一部分。但是，它們只能顯示 2D 圖像。對(duì)于今天的沉浸式體驗(yàn)來(lái)說(shuō)不是很好。

斯坦福和英偉達(dá)的設(shè)備希望以之前的原型為基礎(chǔ)：提供 3D 圖像并進(jìn)一步縮小鏡頭和屏幕之間的間距。

研究論文將眼鏡列為：“一種耦合到瞳孔復(fù)制波導(dǎo)中的相干光源，為安裝在用戶眼前波導(dǎo)上的僅相位 SLM 提供照明。這種 SLM 創(chuàng)建設(shè)備后面的小圖像，由薄幾何相位 (GP) 透鏡放大?！?

它的重量只有 60 克。想比之下，目前市面上最輕的 VR 頭顯 Meta Quest 2 重為 503 克。

但是這看起來(lái)只是一個(gè)大餅，僅限在研究室里出現(xiàn)，而不是很快就能出現(xiàn)在市場(chǎng)上的產(chǎn)品。同時(shí)它還有一些限制：雖然它擁有比目前 VR 頭顯更寬廣的視野（FOV）空間，但目前這款眼鏡大小的顯示器僅提供 22.8 度的視野，測(cè)試原型機(jī)則僅提供 16.1 度。

研究人員解釋道：“雖然 FOV 遠(yuǎn)小于目前市場(chǎng)上的 VR/AR 顯示器。但 FOV 主要受限于使用的 SLM 的尺寸和 GP 鏡頭的焦距，這兩點(diǎn)都可以通過(guò)不同的組件進(jìn)行改進(jìn)。”

另一個(gè)重要的限制是對(duì)用戶的瞳孔需要非常精準(zhǔn)的測(cè)量，在大多數(shù)應(yīng)用情況下如果沒(méi)有深思熟慮的設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn)。研究人員指出，這可以使用紅外視覺(jué)跟蹤器來(lái)結(jié)局，但必須要不間斷的跟蹤佩戴者瞳孔大小，因?yàn)樵诓煌庹涨闆r下使用眼鏡會(huì)導(dǎo)致瞳孔縮小和變大。