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NVIDIA放最新眼鏡:AR體驗提升的又一次「嘗試」

NVIDIA放最新眼鏡:AR體驗提升的又一次「嘗試」

如何能夠讓AR技術體驗更上一層樓?過去幾年裡人們一直沒有停止過努力。

當然,「體驗」這個詞所涵蓋的範圍是非常寬泛的,人們已經在硬體技術、成本、內容等各個組成部分中付出了具體的努力,並且已經取得了很多的成果。但就從基礎的顯示技術來說,真正的突破仍未出現。

在正在進行的SIGGRAPH 2017上,雷鋒網的前方記者就在「Emerging Technology(前沿技術)」板塊的現場發現了一個非常有意思的新技術Demo,來自NVIDIA,名為「變焦虛擬:近眼現實的新型光學結構(Varifocal Virtuality: A Novel Optical Layout for Near-Eye Display)」。

正如其名,這項技術的主要內容是一種全新的、為AR技術打造的光學結構。它的大致原理圖如下。

這種全新的結構存在很多亮點,其中最主要的是解決了「輻輳調節衝突(vergence-accommodation conflict)」。

通俗點說,就是大部分VR設備所採用的「顯示屏+透鏡」的方案與現實環境的光線差距太大。

問題隨之而來,我們怎麼樣才能夠產生近似真實環境、甚至完全真實的光線呢?

前兩年因為各種原因大出風頭的MagicLeap設想的是「從零打造光線」,通過特定的發光結構+物理旋轉,再通過光纖等導光材質射入人眼。但這種路線上的技術障礙不是一點半點,也導致了MagicLeap至今未能在設備的小型化、實用化上取得突破性的進展。

而此次NVIDIA推出的新眼鏡則採用了一種全新的思路——「改變平面顯示內容的光線路徑,讓它接近人眼實際場景路線」。這種思路實際上已經存在於一些VR設備當中,但AR設備本身還需要讓現實場景的光線進入人眼,所以如何「區別」對待現實場景光線與AR內容的光線就成為了問題。

NVIDIA新AR實驗眼鏡項目的負責人,來自NVIDIA Research的Kaan Aksit最終想到了一個辦法:

在人眼旁邊設置激光投影儀,然後將影像先投影在一塊全息玻璃上,將光線轉化為向外發射的平行光,然後再從全息玻璃之外的凹面半透鏡上反射,經過全息玻璃進入人眼。

這樣一來,AR內容的光線就將從平面光線轉化為帶有角度的光線,同時現實場景的光線在經過厚度不變的凹面半透鏡時只會發生小幅度的折射,進而讓AR內容和現實光線有機的結合到一起。

這種全新光學架構還有另外一個重要好處:因為光線的路徑實際只由全息玻璃和凹面半透鏡決定,只需要用物理手段改變兩者的距離,就能產生完全不同的真實景深觀感。

在SIGGRAPH現場,NVIDIA也用3D列印技術以及各種原始部件組合之後打造出了一個Demo眼鏡。

具體外形如下:

就雷鋒網現場具體的眼睛硬體Demo體驗來說,AR內容不僅在強光下非常清晰,同時還能夠同時顯示兩個景深不同的內容,並且人眼完全能夠適應這些內容,並且在經過15分鐘的體驗之後,也沒有出現任何不適現象。

為什麼要重新在光學結構上下功夫呢?Kaan Aksit在SIGGRAPH現場是這樣對雷鋒網解釋的:

提升體驗依舊是一個我們值得努力的方向,而這個全新的光學結構本身實際上也同時兼顧了體驗的提升,以及未來一定時期的產品成本控制,可以算是目前能夠想到的一個不錯的路線。

在雷鋒網記者的不斷最問下,Kaan Aksit也透露了很多關鍵的數據:「凹面半透鏡目前的成本在單個100美元左右,但大批量生產的成本可能會很低;全息玻璃目前全球只有德國和俄羅斯各一家企業能夠生產,但是未來的成本並不確定;而激光投影部件的總體成本目前已經能夠控制到200刀,並且還有很大的發展前景。」

Kaan的這種預判或許比較樂觀,而這種新AR光學結構能否變成實際產品也仍是未知數,但如何進一步提升AR的體驗還將是一個大家追逐的目標。從Kaan的成果來看,從光學結構本身下手也是一種不錯的想法。

今天是SIGGRAPH正式開幕第一天,接下來的3天時間裡,雷鋒網還將在現場為你帶來更多報道,敬請關注。

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