Oculus Research, исследовательское подразделение компании Oculus, представило новую технологию формирования изображения для шлемов виртуальной/дополненной/смешанной реальности под названием «Дисплей с фокальной поверхностью» («Focal Surface Display»). Разработчики опубликовали соответствующую статью и намерены провести презентацию технологии на конференции SIGGRAPH в июле.
Дисплей с фокальной поверхностью — это попытка повторить способ восприятия мира нашими глазами в естественных условиях. Вместо добавления всё большего количества областей фокусировки для одинаковой глубины в разных областях сцены, новый подход изменяет способ отображения с помощью пространственных модуляторов света (SLM), которые могут избирательно изгибать свет, чтобы фокусироваться на трёхмерных объектах (отдельных частях изображения). Это способствует повышению резкости и более естественному восприятию информации.
Дисплеи с фокальной поверхностью следуют пути, заданному варифокальными и мультифокальными концепциями, и настраивают виртуальные изображения под содержимое сцены. Было обнаружено, что, благодаря десятилетиям разработок в тесно связанной области адаптивной визуализации, для этого хорошо подходят модули фазовой модуляции SLM. Учёные Oculus надеются вдохновить коллег по всему миру на использование своей разработки как промежуточного решения на пути к избавлению от так называемого конфликта сигналов вергентности и приспособляемости (проблема фокусировки, вызванная асинхронным движением глаз). В будущем варифокальные дисплеи также могут избавить людей с нарушениями зрения от необходимости использовать очки со шлемами ВР. Однако, по собственному признанию, разработчиков, технология далека от потребительского применения.
В реальном мире, чтобы видеть объекты на разном удалении, линзовой системе вашего глаза нужно фокусировать свет он них, регулируя падение света в зависимости от удаления. Поэтому если закрыть один глаз и сфокусироваться на пальце в нескольких сантиметрах от лица, объекты позади него будут размыты, а если сфокусироваться на них, то размоется палец. Это приспособляемость или аккомодация.
Вергентностью называют функцию сведения зрачков к переносице, чтобы перекрестье линий вида каждого глаза попадало на искомый объект. Для удалённых объектов линии вида почти параллельны, поскольку расстояние между ними очень мало по сравнению с расстоянием до объекта, то есть каждый глаз видит почти одно и то же. Для фокусировки на близких объектах зрачки сводятся. В качестве эксперимента сфокусируйтесь двумя глазами на пальце перед глазами, а затем на объекте за ним: сначала вы увидите удвоение объектов за пальцем, а затем удвоение пальца.
В начале жизни человек успевает выработать мышечную память, поэтому приспособление и вергенция происходят незаметно и без усилий — одновременно. Но в современных шлемах дополненной и виртуальной реальности они не синхронизированы. Глаз трудно обмануть: даже если виртуальный объект в виртуальном мире находится в 50 километрах от вас, на самом деле формирующий его свет исходит их источника в считанных сантиметрах от глаза и падает под соответствующим углом. Сигнал приспособляемости не меняется.
Конфликт сигналов вергентности и приспособляемости возникает из-за того, что зрительная система во время просмотра 3D-контента вынуждена фокусироваться на объектах, которые кажутся расположенными на различном расстоянии, тогда как на самом деле лежат в плоскости экрана. Такое несоответствие визуального ряда и действительности приводит к зрительному дискомфорту, быстрой утомляемости и головным болям. Технология дисплея с фокальной поверхностью в перспективе способна устранить эти эффекты, передавая глазам свет, идентичный такому, который они получают в аналогичных условиях в реальной жизни.
Не пропускайте важнейшие новости о дополненной, смешанной и виртуальной реальности — подписывайтесь на Голографику в ВК, Twitter и Facebook!
Далее: Новые модули от Leap Motion: расширение возможностей Orion в Unity
По материалам Oculus и Road to VR
