750金镶玉广告语

<随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c>雙(shuang)層(ceng)LCD和(he)可(ke)變(bian)焦(jiao)透(tou)鏡(jing)，這(zhe)個(ge)VST頭(tou)顯(xian)原(yuan)型(xing)不(bu)簡(jian)單(dan)

此(ci)前(qian)，NVIDIA公(gong)布(bu)了(le)壹(yi)項(xiang)與(yu)斯(si)坦(tan)福(fu)大(da)學(xue)合(he)作(zuo)研(yan)發(fa)的(de)全(quan)息(xi)VR显示(shi)方(fang)案(an)，該(gai)方案的特(te)點(dian)采(cai)用(yong)了純(chun)相(xiang)位(wei)SLM元(yuan)件(jian)和全息光(guang)波(bo)導(dao)技(ji)術(shu)，可將(jiang)光学模(mo)組(zu)做(zuo)到(dao)僅(jin)2.5毫(hao)米(mi)厚(hou)，並(bing)進(jin)一步(bu)縮(suo)短(duan)光路(lu)，可打(da)造(zao)出(chu)支(zhi)持(chi)3D显示的超(chao)薄(bo)VR头显。该方案的研发者(zhe)之(zhi)一、斯坦福大学博(bo)士(shi)後(hou)研究(jiu)学者Yifan Peng，和另(ling)一组科(ke)研人(ren)員(yuan)又(you)发表(biao)了新(xin)的VR研究，而(er)这一次(ci)的研究重(zhong)点是(shi)解(jie)決(jue)VR头显的動(dong)態(tai)变焦問(wen)題(ti)。

VST透視(shi)

我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)，在(zai)使(shi)用HoloLens 2 AR头显時(shi)妳(ni)很(hen)難(nan)用手(shou)与AR實(shi)現(xian)自(zi)然(ran)互(hu)动，这是因(yin)為(wei)它(ta)将AR固(gu)定(ding)在2米外(wai)的焦点平(ping)面(mian)上(shang)，如(ru)果(guo)按(an)照(zhao)物(wu)理(li)規(gui)律(lv)，使用者的手臂(bi)本(ben)來(lai)應(ying)该碰(peng)不到AR，但(dan)实際(ji)上AR幾(ji)乎(hu)永(yong)遠(yuan)疊(die)加(jia)在物理場(chang)景(jing)之上，總(zong)是看(kan)起(qi)来可以(yi)比(bi)你的手離(li)你更(geng)近(jin)。

这就(jiu)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)一種(zhong)视覺(jiao)焦点不匹(pi)配(pei)的问题，AR并不能(neng)體(ti)现距(ju)离和遮(zhe)擋(dang)之間(jian)的物理關(guan)系(xi)，所(suo)以看起来不夠(gou)自然，反(fan)而有(you)点失(shi)真(zhen)。而人眼(yan)看自然環(huan)境(jing)时，聚(ju)焦的位置(zhi)一直(zhi)是隨(sui)著(zhe)眼球(qiu)運(yun)动而变化(hua)的。实际上，动态变焦问题一直困(kun)擾(rao)着AR，由(you)於(yu)光学方案、体積(ji)等(deng)局(ju)限(xian)，目(mu)前市(shi)面上還(hai)沒(mei)有一款(kuan)AR头显能够在無(wu)限的距离上动态变焦。相比之下(xia)，基(ji)于视頻(pin)透视的AR/VR头显似(si)乎更有可能解决这一问题，比如可以通(tong)過(guo)液(ye)晶(jing)透镜来实现变焦，或(huo)是通过算(suan)法(fa)来模擬(ni)变焦效(xiao)果。

Meta将发布的Project Cambria VR头显将支持高(gao)質(zhi)量(liang)的RGB视频透视功(gong)能，意(yi)味(wei)着未(wei)来视频透视AR也(ye)将是Meta探(tan)索(suo)的一大方向(xiang)。那(na)麽(me)要(yao)提(ti)升(sheng)视频透视AR的视觉效果，除(chu)了高清(qing)、RGB显示外，也难免(mian)要解决动态变焦的问题。Meta很可能會(hui)为Cambria配備(bei)液晶透镜来实现变焦。

斯坦福新研究方案

在本项研究中(zhong)，科研人员表示：相比于光学透视，视频透视AR的優(you)勢(shi)在于视场角(jiao)更大、支持物理遮挡、更优秀(xiu)的色(se)彩(cai)和對(dui)比度(du)表现等等。为了进一步提升视频透视AR的效果，便(bian)研发了一套(tao)变焦方案，可实现高质量、連(lian)續(xu)的变焦。

據(ju)悉(xi)，该方案利(li)用“焦点提示”来模拟变焦效果，從(cong)视频演(yan)示来看，其(qi)质量相當(dang)出色，AR圖(tu)像(xiang)可以从远景来到近景，并停(ting)留(liu)在你手上，视觉效果足(zu)够自然。

硬(ying)件方面，该VR头显原型配备了兩(liang)组屏(ping)幕(mu)、两组可電(dian)力(li)調(tiao)節(jie)的液晶透镜（供(gong)应商(shang)为Optitune优普(pu)鑫(xin)），透镜分(fen)別(bie)用于攝(she)像头调焦、显示图像调焦。而屏幕則(ze)包(bao)含(han)4塊(kuai)2.9英(ying)寸(cun)LCD面板(ban)，单块分辨(bian)率(lv)为1440x1440。眼球追(zhui)蹤(zong)模组则采用200Hz刷(shua)新率方案，供应商为Pupil Labs。双层LCD的变焦設(she)計(ji)好(hao)處(chu)是对眼球追踪誤(wu)差(cha)容忍(ren)度更高，效果比单层变焦屏幕更好。

此外，还配备了6DoF定位器(qi)、手势追踪模块、摄像头、可变焦透镜、眼球追踪模块，值(zhi)得(de)註(zhu)意的是该VR头显采用了两套可变焦透镜，分别位于显示屏內(nei)側(ce)和外侧。其透视模组包含了现成(cheng)摄像头、定焦镜头和聚焦可调透镜。可变焦透镜可将LCD图像显示在使用者的輻(fu)輳(cou)距离，以实现焦点匹配。

为了彌(mi)補(bu)AR图像在运动过程(cheng)中的焦距变化，该方案还能根(gen)据此前捕(bu)捉(zhuo)到的图像，合成焦距堆(dui)棧(zhan)。将AR图像与运动的物体叠加时，可能会产生鬼(gui)影(ying)等视觉瑕(xia)疵(ci)，在移(yi)动物体的邊(bian)緣(yuan)鬼影更加明(ming)显。为了改(gai)善(shan)这一问题，科研人员调整(zheng)了每(mei)幀(zhen)像素(su)，以確(que)保(bao)移动物体的像素在前一帧和后一帧图像中是连貫(guan)对齊(qi)的。

弥补眼球追踪误差

基于该VR原型，还设计了一种叫(jiao)“注视跟(gen)随多(duo)层显示”方案，优势是結(jie)合了变焦和分层显示器的优势，在眼球追踪精(jing)度和準(zhun)确性(xing)有限的情(qing)況(kuang)下，依(yi)然能为大规模AR场景渲(xuan)染(ran)高质量变焦。除了变焦外，还支持注视点渲染。

此外，可实现高分辨率和緊(jin)湊(cou)外觀(guan)设计，而且(qie)可根据眼球追踪捕捉到的视觉焦距，来调整显示层的焦距。

与傳(chuan)統(tong)可变焦显示屏相比，注视跟随多层显示方案可允(yun)許(xu)更多眼球追踪误差，聚焦效果更准确。为了加速(su)多层显示方案的计算效率，科研人员还構(gou)建(jian)了一个MR焦距堆栈架(jia)构，可驅(qu)动多层显示方案实时捕捉和渲染，以捕捉、渲染和显示具(ju)有焦点信(xin)號(hao)AR，并在显示面板之间任(ren)何(he)距离对焦。这是一个完(wan)整的端(duan)对端捕捉、渲染和显示流(liu)程，硬件方面可采用市售(shou)的元件和计算技术。

科研人员表示：即(ji)使现有的眼球追踪效果有限，也能实现足够好的变焦效果。为了弥补眼球追踪系统的误差，还引(yin)入(ru)了基于眼球追踪的多层VST显示模组，可捕捉焦点堆栈，来调节多层显示屏之间的距离。焦点堆栈可創(chuang)建高质量焦点線(xian)索，同(tong)时其數(shu)据的密(mi)集(ji)度远低(di)于完整的光场，且简化了VST视频捕捉，可使用时间多路復(fu)用，因此计算量足够小(xiao)，在单个GPU上就能运行(xing)。

利用液晶透镜捕捉到的模糊(hu)来补償(chang)焦点堆栈中的图像运动，好处是可避(bi)免偽(wei)影，響(xiang)应速度更快(kuai)。多焦距显示屏的位置可自適(shi)应调整，好处是可支持更多焦距，对眼球追踪误差容忍度高。

在測(ce)試(shi)过程中，科研人员为单眼各(ge)配备一个GPU，可实现1024x602分辨率，30毫秒(miao)更新率。每个堆栈包含7层图像。可补偿1°眼球追踪误差。显示面板数量可拓(tuo)展(zhan)，2、3个足够用。未来，可以更換(huan)响应速度更快的显示屏、具有HDR和高分辨率的相機(ji)，来提升VST透视效果。參(can)考(kao)：Yifan Peng返(fan)回(hui)搜(sou)狐(hu)，查(zha)看更多

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