Американская компания Innovega представила редкую для рынка стартапов вещь: теоретическое научное доказательство эффективности своей разработки. Она состоит в использовании специальных контактных линз для решения проблемы тошноты и головокружения в системах, где дисплеи с фиксированным фокусом находятся близко к глазам. Другими словами, линзы Innovega уменьшают эффект конфликта сигналов вергенции и аккомодации. Это проблема фокусировки, вызванная асинхронным движением глаз и невозможностью зрительной системы нормально сфокусироваться на объектах на разном виртуальном удалении, когда все они находятся на одной физической плоскости дисплея.
Системы отображения виртуальной и дополненной реальности должны представлять мир в трёх измерениях. Поле обзора должно быть достаточно большим, чтобы создать эффект погружения, то есть около 100° или больше. В то же время дисплей должен отображать диапазон глубины, который простирается от бесконечно большого расстояния до длины руки. Большинство очков с фиксированным фокусом не могут представить чётко сфокусированное изображение в полном диапазоне, и, кроме того, из-за конфликта вергенции и аккомодации просмотр 3D-стерео в этом диапазоне может вызвать головную боль, тошноту и общий дискомфорт.
В настоящее время это одна из самых больших проблем в индустрии, говорят исследователи Innovega. Чтобы решить её, они изучили несколько подходов, в том числе различные методы активной настройки фокуса с помощью оптикомеханических или оптикоэлектрических средств для изменения оптического пути света, а также работу с несколькими плоскостями отображения (дисплеями), размещёнными на разных расстояниях в пределах диапазона глубины.
Согласно выводам Innovega, которые всё же нельзя назвать беспристрастными, эти подходы увеличивают сложность и размеры оптической системы, которую необходимо носить на голове. Компания идёт по пути их уменьшения, перенося важные функции на контактные линзы iOptik.
Линза iOptik расширяет воспринимаемую глубину резкости без активной системы рефокусировки. Прикреплённое к исследованию видео показывает, что резкость в 1,5 или более угловых минут сохраняется при изменении аккомодации более чем на 3,8 диоптрий.
Расширенный диапазон глубины резкости уменьшает конфликт вергенции и аккомодации, сохраняя фокусировку дисплея вне зависимости от аккомодации глаза, так что расстояние аккомодации может оставаться естественно согласованным с расстоянием вергенции.
Подход Innovega трудно назвать оптимальным, поскольку он требует от пользователя ношения специальных линз. Это связано и с неудобством, и с рисками для здоровья. Однако с другой стороны, мы имеем проблемы со зрением из-за отсутствия системы с такой функцией или значительное усложнение устройств, которое отразится на их доступности и проникновении.
Детально изучить исследование в оригинале вы можете в PDF и по видео:
Не пропускайте важнейшие новости о дополненной, смешанной и виртуальной реальности — подписывайтесь на Голографику в Telegram, ВК, Twitter и Facebook!
Далее: Уравнение Акуньи-Ромо позволяет создавать сферические линзы любой формы без аберраций и астигматизма
