Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook

0
325

Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook

Главный научный сотрудник Facebook Reality Lab Майкл Абраш (Michael Abrash) по доброй традиции поделился со сцены Oculus Connect 6 своим видением виртуального рабочего пространства для совместной деятельности — пространства, которое вы сможете настроить любым удобным для вас образом, с виртуальными экранами, голограммами и дисплеями высокого качества. Оно дало бы вам возможность взаимодействовать с реальным окружением и использовать клавиатуру и мышь, приглашать других людей, манипулировать реальными и виртуальными объектами своими руками с тактильной обратной связью.

Чтобы реализовать эти идеи, Facebook предстоит решить серьёзные инженерные проблемы. Абраш отмечает, что для виртуальных дисплеев с качеством изображения, как у реальных, потребуется повысить характеристики дисплеев и оптики в очках. Нужны чёткий, комфортный обзор на расстоянии вытянутой руки и более широкое поле зрения, чтобы каждый участник многопользовательского сеттинга видел всех остальных, что будет залогом социального вовлечения и эффективного сотрудничества.

По мнению Абраша, поскольку мы говорим о технологиях, которые входят в рабочие сценарии, необходима отличная эргономика. Чтобы комфортно пребывать в виртуальной реальности в течение нескольких часов, все компоненты очков и аксессуары должны быть компактными и энергоэффективными.

Это долгое вступление призвано пояснить, куда движется команда Facebook Reality Lab с прототипом Half Dome и передовыми разработками, которые должны найти применение в устройствах ближайшего будущего. На OC6 Абраш рассказал о прогрессе, произошедшем с очками за год.

Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook
Эволюция Half Dome: Half Dome 1 от 2018 года (слева) с комбинированными механическими варифокальными дисплеями и расширенным полем зрения для лучшего визуального погружения по сравнению с серийными Rift. Новые прототипы, Half Dome 2 (в центре) и Half Dome 3 (справа), нацелены на эргономику и комфорт, как визуальный, так и физический

Half Dome был первым прототипом Oculus, в котором достигнуты две ключевые вехи. Во-первых, он даёт обзор 140° с линзами Френеля. Во-вторых, физическое перемещение экранов на основе отслеживания глаз гарантирует, что изображение останется чётким даже при взгляде на близкие объекты. Это было доказательство самой концепции варифокальных очков.

Новый прототип варифокальной концепции Half Dome 2, созданный в FRL, нацелен прежде всего на комфорт во всех смыслах. Он значительно меньше и легче оригинала, поскольку разработчикам удалось уложить оптический путь в очень маленький корпус. Вес уменьшился на целых 200 граммов.

Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook
Half Dome 2

Поле обзора Half Dome 2 меньше, чем у его предшественника, но оно все же на 20% шире, чем у Oculus Quest. Варифокальное оборудование также улучшено. Давайте посмотрим внутрь.

Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook
Механический варифокальный модуль Half Dome 2 (слева) и аналог из оригинального Half Dome

Механическая варифокальная система опирается на некоммутируемый линейный привод постоянного тока и гибкие петли. Они снижают трение, минимизируют шум и увеличивают срок службы движущихся механических частей гарнитуры по сравнению с первыми Half Dome.

Oculus также представила электронную версию прототипа (Half Dome 3), которая заменяет все движущиеся механические детали жидкокристаллической линзой нового типа, изготовленной из тонкого чередующегося пакета двух плоских оптических элементов: поляризационно-зависимых линз (PDLs) и переключаемых полуволновых пластин.

Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook
Электронная варифокальная система Half Dome 3 (слева) меньше, чем механическая система оригинального Half Dome, что позволило дополнительно уменьшить габариты очков

Фокусное расстояние поляризационно-зависимых линз изменяется в зависимости от их поляризации.  Изменяя напряжение, приложенное к пластинам, мы можем переключаться между двумя фокусными расстояниями. На такое способны многие цифровые бифокальные очки, но это не стало стандартом для виртуальной реальности. Укладывая ряд PDL и переключаемых полуволновых пластин друг на друга, можно добиться плавной регулировки фокуса.

Работу такого модуля трудно понять без примера. Изображение справа записано с помощью электронного варифокального модуля, показанного выше — это настоящая видеозапись, а не моделирование. Оранжевые линзы активны, а когда они выключены, фокус смещается на дальний объект (в данном случае, на растение).

Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook

Жидкокристаллические линзы смещают фокус по глубине. Чтобы добиться плавного варифокального изображения, инженеры используют целый набор линз, в котором каждая дополнительная пара удваивает количество фокальных плоскостей. В приведённом выше примере шесть жидкокристаллических линз проходят через 64 ​​фокальные плоскости, и вы видите, что глубина фокуса плавно меняется, когда перебираются наборы состояний линз.

Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook
Half Dome 3

Half Dome 3 заменяет движущиеся механические части оригинального прототипа Half Dome на жидкокристаллические линзы, устраняя шум, вибрацию, упрощая механику и улучшая эргономику.

Как вы можете видеть, без варифокальной системы надпись расплывается при приближении, а электронный подход способен воспроизвести плавную работу механических систем на любой глубине кадра.

Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook

Третье, электронное поколение прототипов Half Dome обеспечивает цифровое переключение между настолько большим числом фокальных состояний, что переход выглядит непрерывным, как с механикой.

Впервые мы достигли более эргономичного дизайна при значительном снижении веса, — пишет Oculus. — Это открывает дверь в будущее, где мы сможем часами находиться в виртуальной реальности.

Half Dome 3 является вполне осязаемым будущим очков от Facebook. Они станут легче, меньше, но приобретут в характеристиках и эргономике и не пойдут на тупиковое решение убрать часть корпуса, которая закрывает глаза от внешнего освещения, ради снижения веса.

Тем не менее, прототип — не повод откладывать покупку очков. До релиза подобного оборудования пройдёт несколько лет, поскольку экспериментальное решение инженерных вопросов не обеспечивает надёжность, не запускает производственные линии всех комплектующих и точно не снижает цену до приемлемой. Дайте инженерам время довести до ума свои разработки и наслаждайтесь Rift S и Vive Cosmos, которые уже сегодня представляют собой очень достойные потребительские гаджеты.

Не пропускайте важнейшие новости о дополненной, смешанной и виртуальной реальности — подписывайтесь на Голографику в TelegramВКTwitter и Facebook

Далее: Oculus Connect 5: Майкл Абраш о будущем дополненной и виртуальной реальности

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поддержи Голографику на Patreon!
Half Dome 3: ВР-очки будущего на примере нового прототипа от Facebook