«Мы хотим заменить в настоящее время используемый AR и СТАБИЛОВОЛЬТ оптические модули показа с нашим 3D показом, чтобы избавиться от глазных проблем усталости», сказал Лян Гао из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне. «Наш метод мог привести к новому поколению 3D показов, которые могут быть интегрированы в любой тип очков AR или наушников СТАБИЛОВОЛЬТА».Гао и Вэй Цуй сообщают об их новом оптическом наносящем на карту 3D показе в Письмах об Оптике журнала Optical Society (OSA). Измеряя только 1 x 2 дюйма, новые увеличения модуля показа, рассматривающие комфорт, производя сигналы глубины, которые восприняты почти таким же способом, которым мы видим глубину в реальном.Преодоление глазной усталости
Сегодняшние наушники СТАБИЛОВОЛЬТА и очки AR представляют два 2D изображения способом, который подает реплики мозгу зрителя, чтобы объединить изображения во впечатление от 3D сцены. Этот тип стереоскопического показа вызывает то, что известно как конфликт vergence-жилья, который со временем делает его тяжелее для зрителя, чтобы плавить дискомфорт изображений и причин и глазную усталость.Новый показ представляет фактические 3D изображения, используя подход, названный оптическим отображением. Это сделано, деля цифровой дисплей в подгруппы, что каждый создает 2D картину.
Подгрупповые изображения перемещены на различные глубины, в то время как центры всех изображений выровнены друг с другом. Это заставляет его появиться, как будто каждое изображение на различной глубине, когда пользователь просматривает окуляр. Исследователи также создали алгоритм, который смешивает изображения, так, чтобы глубины казались непрерывными, создавая объединенное 3D изображение.Ключевой компонент для новой системы – пространственная единица мультиплексирования, которая в осевом направлении перемещает подгрупповые изображения на обозначенные глубины, со стороны перемещая центры подгрупповых изображений к оси просмотра.
В текущей установке пространственная единица мультиплексирования сделана из пространственных легких модуляторов, которые изменяют свет согласно определенному алгоритму, разработанному исследователями.Хотя подход работал бы с любой современной технологией показа, исследователи использовали органический светодиод (OLEDs) показ, одна из новейших технологий показа, которые будут использоваться по коммерческим телевизорам и мобильным устройствам. Чрезвычайно высокое разрешение, доступное от показа OLED, гарантировало, что каждая подпанель содержала достаточно пикселей, чтобы создать ясное изображение.«Люди попробовали методы, подобные нашему, чтобы создать многократные глубины самолета, но вместо того, чтобы создать многократные изображения глубины одновременно, они изменили изображения очень быстро», сказал Гао. «Однако этот подход идет с компромиссом в динамическом диапазоне, или уровень контраста, потому что продолжительность каждое изображение показывают, очень короток».
Создание сигналов глубиныИсследователи проверили устройство при помощи его, чтобы показать сложную сцену припаркованных автомобилей и размещения камеры перед окуляром, чтобы сделать запись того, что будет видеть человеческий глаз. Они показали, что камера могла сосредоточиться на автомобилях, которые появились далеко, в то время как передний план остался не в фокусе. Точно так же камера могла быть сосредоточена на более близких автомобилях, в то время как фон казался расплывчатым.
Этот тест подтвердил, что новый показ производит центральные сигналы, которые создают восприятие глубины во многом как способ, которым люди чувствуют глубину в сцене. Эта демонстрация была выполнена в черно-белых тонах, но исследователи говорят, что техника могла также использоваться, чтобы произвести цветные изображения, хотя с уменьшенной боковой резолюцией.
Исследователи теперь работают, чтобы далее уменьшить размер системы, вес и потребление энергии. «В будущем мы хотим заменить пространственные легкие модуляторы другим оптическим компонентом, такие как трение голографии объема», сказал Гао. «В дополнение к тому, чтобы быть меньшим, эти трения активно не потребляют энергию, которая сделала бы наше устройство еще более компактным и увеличила бы его пригодность для наушников СТАБИЛОВОЛЬТА или очков AR».Хотя у исследователей в настоящее время нет торговых партнеров, они находятся в обсуждениях с компаниями, чтобы видеть, мог ли бы новый показ быть интегрирован в будущий AR и продукты СТАБИЛОВОЛЬТА.