Meta展示了去年预告的“Mirror Lake”原型的渲染图,并表示“现在就可以制造了”。
Meta显示系统研究总监Douglas Lanman在亚利桑那大学光学科学学院举行的题为“如何通过AR/VR视觉图灵测试”的演讲中,揭示了这张渲染图。
“Mirror Lake采用全息相机,支持多视图眼动追踪、反向直通,再加上硬件组件,使我们相信这款头显(这里只是一个渲染图)实际上是可以实现的。”
Meta去年展示了Mirror Lake概念。Meta表示,其目的是证明“过去七年我们一直在孵化几乎所有先进视觉技术”。
需要明确的是,Mirror Lake并不是作为特定的未来产品呈现的。当它被展示时,Meta首席执行官扎克伯格表示,Mirror Lake所证明的技术可以在“本世纪下半叶”的产品中看到。
以下是 Mirror Lake概念设计所采用技术概述:
变焦光学器件
目前市场上所有头显均配备定焦镜头。单眼都有一个单独的视角,但图像聚焦在固定的焦距处,通常是几米远。用户眼睛将指向(会聚或发散)正在查看的虚拟对象,但实际上无法聚焦(适应)到该对象的虚拟距离。
2018年F8大会上,Facebook展示了一款名为Half Dome的原型头显,该头显集成了眼动追踪功能,可以机械向前或向后移动显示屏以调整焦点。Half Dome解决了聚散调节冲突,但机械方法会在现实世界中带来严重的可靠性问题。
2019年Oculus Connect 6大会上,Facebook描述了Half Dome 2和Half Dome 3。Half Dome 2 使用更可靠的执行器和更紧凑(但视野更低)的设计。然而,Half Dome 3采用了一种全新的方法,没有移动部件。Half Dome 3没有移动显示屏,而是使用了液晶透镜层,以向每个透镜层施加电压会改变其焦距,因此每个独特的开和关组合都会产生不同的焦距。
虽然Half Dome 3更紧凑,但它仍然比Meta希望有一天能够实现的“滑雪镜式”外形尺寸大得多。Mirror Lake采用与Half Dome 3相同的方法,但通过使用“Holocake”镜头实现了更小的外形尺寸。
Holocake镜头
在Meta Quest 3、PICO 4、Bigscreen Beyond和Apple Vision Pro等最新一波Pancake lens头显出现之前,大多数VR头显都使用常规折射光学器件,这使得显示面板和镜头之间需要有相对较大的间隙。这种差距是Quest 2、Valve Index和PS VR2等较早设计的主要驱动因素。
Pancake lens镜头利用偏振来“折叠”光路,使其更短。事实上,它变得足够短,大部分剩余厚度都是镜片本身。
而为了进一步缩小头显尺寸,Meta研究人员保留了与Pancake lens光学相同的核心概念——基于偏振的光学折叠——在2020年展示的研究基础上,用“薄而扁平的全息透镜”取代了曲面透镜。Meta将这一成果称为“Holocake”镜片。需要明确的是,Meta使用“全息”一词与业内其他一些术语不同——这是全息胶片中的全息,而不是3D光场显示器。
虽然Mirror Lake仍只是一个概念,但Meta确实已经使用全息镜头构建了一款名为 Holocake 2 的真实工作原型头显,该公司去年展示了这款头显,并将其描述为“我们制造过的最薄、最轻的VR头显”。
Holocake透镜有一个重要的限制——它们需要专门的激光器作为光源,而LED背光不适合。Meta的Michael Abrash指出,激光器尚未达到消费产品所需的性能、尺寸和价格。然而,Meta声称,使用激光确实可以实现更宽的色域。
反向直通
Apple Vision Pro的标志性功能之一是其“EyeSight”透镜状前显示屏,当房间中的其他人在附近时,它可以向对方显示用户脸部渲染视图。
但你知道Meta研究人员在两年多前就展示了这个想法吗?
Meta的版本使用两个独立的光栅显示器,而不是一个,但在其他方面概念上是相同的。
当然,展示笨重、不切实际的研究原型与实际将一项技术应用到时髦的产品中是完全不同的。但Meta声称Mirror Lake概念设计将这项技术融入到了一个小型外形之中,令人期待。
来源:UploadVR