VR 在近距离显示方面有困难,但 Oculus 可能有解决方案

公司正专注于焦点。

尽管虚拟现实头戴设备足够小,可以戴在脸上,但它们会让虚拟场景中的物体看起来很远。头戴设备通过两个关键的光学部件来实现这种沉浸式视觉效果:内部的屏幕显示图像,以及介于您的眼睛和屏幕之间的放大镜状镜片。正是这些镜片让虚拟恐龙看起来好像就近在眼前,而不是仅仅出现在离您眼睛几英寸的小屏幕上。

但这种配置给虚拟现实制造商带来了一个需要解决的问题。您如何让虚拟世界中不同的元素——远处的山峦、近处的花朵以及它们之间的一切——都保持清晰?

虚拟现实头戴设备通常通过将虚拟现实中的焦点距离设置为离眼睛约6.5英尺(约2米)来解决这个问题,这近似于沙发和电视之间的距离。所以,如果您在虚拟现实中观看电影,虚拟屏幕看起来就像是悬浮在您眼前大约这个距离。

“这意味着,根据视觉科学文献,任何超出您手臂触及范围的东西看起来都会很好,而且非常舒适,” Oculus(Oculus Rift头戴设备的制造商)的计算成像研究科学家 Douglas Lanman 说道。大峡谷的景色?近处的马戏团表演者?Lanman 表示,这些壮观的场景在焦点方面都会很好,因为它们的距离恰到好处。

一个更棘手的问题是近距离的物体——比如有人想在虚拟现实中拿起一本书,拿到眼前阅读。Lanman 表示,面对这本虚拟书,“您的眼睛会正确对焦,但这会导致整个屏幕失焦。” 长期以来,这是一个难以解决的问题。

但 Oculus Research 认为他们可能找到了解决方案,那就是在镜片(靠近您的眼睛)和屏幕(显示图像)之间增加另一件设备。这额外的硬件称为相移空间光调制器。

Lanman 表示:“它们被用来改变光的焦点。”他指出,这项技术可以用来提高望远镜的光学清晰度。将相移空间光调制器放入VR头戴设备中,就像是增加了一个“可编程镜头”。

Lanman 表示,其结果将允许他们“在场景中改变焦点”,因此,理想情况下,在那些棘手的VR场景中,比如近距离拿着一本书,焦点可以动态调整,一切都会清晰,无论物体是近、远还是在两者之间。

“这很有前景,但(这项技术)是全新的,”他说。Lanman 和另外两名研究人员 将在《ACM图形学汇刊》杂志上发表一篇关于它的文章

这项技术的另一个潜在的好处?让眼睛更容易对焦一切,可能有助于减轻人们在虚拟现实中有时会经历的眼部疲劳和头痛等问题。

虽然这项研究可能永远不会出现在 Oculus 头戴设备,或者 HTC 或 Sony(分别生产 Vive 和 PlayStation VR)等其他公司的头戴设备中,但 Lanman 仍然认为它新颖且令人兴奋。“这是一种新兴的显示技术,”他说。

 

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技术编辑

罗布·沃格尔是《流行科学》杂志的前技术编辑。他擅长报道航空、交通和军事技术。


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