Международная группа исследователей под руководством Шибаурского технологического института в Японии подтвердила экспериментально, что изменение фокусного расстояния дисплея помогает быстрее выбирать трёхмерные объекты дополненной реальности. В лабораторном испытании участники выполняли задания почти на 10% быстрее, чем при использовании обычного дисплея с фиксированным фокусом. Результаты исследования были опубликованы в рецензируемом журнале Virtual Reality 28 августа 2026 года, а сейчас институт представил подробности работы.
Большинство современных очков дополненной и виртуальной реальности показывают изображение на фиксированном фокусном расстоянии, даже когда виртуальные объекты кажутся расположенными на разной глубине. При этом глаза сводятся в направлении воображаемого объекта, но фокусируются на плоскости изображения. Такое несоответствие называют конфликтом вергенции и аккомодации. Оно затрудняет восприятие глубины и может вызывать зрительное утомление.
Исследователи решили выяснить, влияет ли устранение этого конфликта не только на зрительное восприятие, но и на практическую эффективность взаимодействия с виртуальными объектами. Для эксперимента они построили стереоскопический дисплей дополненной реальности с регулируемыми жидкокристаллическими линзами, сферическими зеркалами и полупрозрачными светоделителями. Конструкция совмещает изображение реального пространства с виртуальными объектами и позволяет изменять расстояние, на котором глаз должен фокусироваться.
В испытании участвовали 24 человека. Они использовали отслеживаемый контроллер для выбора виртуальных целей, появлявшихся на расстоянии 40, 52,5 и 65 см от глаз. Участники попеременно перемещали указатель между объектами по горизонтали и в глубину сцены. Экспериментаторы сравнивали два режима: с неизменным фокусным расстоянием 52,5 см и с автоматическим переключением фокуса на глубину очередной цели.
При изменяемом фокусе среднее время выбора цели сократилось с 1,92 до 1,74 секунды. Производительность, рассчитанная с учётом скорости и точности действий по закону Фиттса, выросла с 2,43 до 2,67 бит/с. Частота ошибок статистически значимо не изменилась. Наибольший выигрыш во времени наблюдался при перемещении указателя в глубину, когда зрению приходится приспосабливаться к изменению расстояния.
Затем исследователи провели дополнительный эксперимент с 12 участниками на усовершенствованной установке, дающей больше пространства для движений рук. Результаты сохранили положительную тенденцию, хотя в основном статистическом анализе второй группы преимущество варифокального режима не достигло уровня значимости.
Важным результатом стали индивидуальные различия. Участники, которые изначально быстрее справлялись с заданиями на обычном дисплее, зачастую получали меньшую пользу от изменения фокуса, а иногда даже ухудшали результаты. При этом субъективные оценки удобства двух режимов существенно не различались.
Исследование расширяет представление о возможностях варифокальной оптики, поскольку она потенциально способна не только улучшать зрительный комфорт, но и повышать скорость выполнения задач. Это особенно важно для интерфейсов, в которых пользователям приходится постоянно выбирать и перемещать виртуальные объекты на разной глубине.
Не пропускайте важнейшие новости о дополненной и виртуальной реальности — подписывайтесь на Голографику в Телеграме, Максе, ВК и X! Поддержите проект на Бусти.
Далее: Учёные предложили энергоэффективный ускоритель гауссова сплэттинга
