微软最新黑科技:让普通大小眼镜显示全息

全息技术一直是个自带话题属性的名词,许多技术在宣传时都想与它搭界,但事实上真的用上全息技术的产品是少之又少,即使微软售价昂贵的 HoloLens 也不是全息家族的一员。想得到真正的全息影像,你需要一个由激光生成的 3D 图像,而想将这套复杂的系统整合进可穿戴设备,可不是件容易事。不过,最近微软在该领域取得了重大进展,它们的研究人员开发出了一款真正的近眼全息屏幕,甚至可以装进普通的黑框眼镜。

36

据雷锋网了解,在这项新技术中,微软用到了镜片和硅基液晶,但光学引擎目前采用的还是外置方案。不过,微软已经很棒了,它们居然能利用自动矫正在如此便携的体积下实现可用的全息图像,而且用户能顺利读取像素级的细节,实在是不简单,要知道传统的数字全息图像总是与噪点、低反差、低分辨率和单色显示为伍。此外,研究人员还实现了 80 度的视场范围。

同时,微软还通过生成的全息影像解决了不少问题。研发团队在这里用到了眼部追踪渲染(像素级细节的来源)和 GPU 驱动算法,它们是实时(刷新率可达 90-260 Hz)高分辨率全息影像的“流水线”,而视觉矫正、像差矫正和聚焦控制技术则是“质检员”,有了这两个“质检员”,你就不用再佩戴矫正眼镜来补偿散光或其他视力问题了(眼镜一族的福音)。同时,还能实现平滑且自然的影像焦点过渡。

下面我们来详细讲解这三个“质检员”,它们也是微软原型产品上的亮点功能:

聚焦控制(Focus Control)

切换焦点能力应该是近眼显示器的标配功能:它能解决聚焦与视察冲突,让图像焦点能与人眼的焦点在透明屏幕上相匹配。与可变焦距、多交点和光场显示器不同,全息显示器能提供单像素聚焦控制,几乎不会出现离散化现象。

下图中,微软展示了其原型产品的高分辨率和高画质图像。注意龙的胸口部位,这里是焦点,完全对上了焦,清晰度相当高,而离胸口较远的部位则处于虚焦状态。

微软最新黑科技:让普通大小眼镜显示全息,HoloLens 都还做不到

视觉矫正(Vision Correction)

视觉矫正是第二项标配功能,它能修复用户的视力缺陷。有了这项功能,眼镜一族(无论近视、远视或是散光)就可以摘掉眼镜体验 AR 了。

下图就展示了全息屏幕纠正散光的能力。在左图中,微软展示了视力良好用户看到的图像,而中间的图则是散光病人戴上圆柱形透镜看到的图(线条稍显模糊)。右图则是经过视觉校正后的图像,右图的清晰度接近左图,全面超越了使用传统矫正方式的中图。

微软最新黑科技:让普通大小眼镜显示全息,HoloLens 都还做不到

像差矫正(Aberration correction)

有了像差矫正,全息屏幕就能实现软件级别的光学矫正。这样一来,光学架构的设计就能走向新路子。在这款原型产品上,微软的研究人员实现了像素级的任意光学矫正。这就像用了一堆独立的复杂镜片对图像中每个点进行了重构。

在下图中,微软展示了离轴光学结构下的视图。在左上图中,全息图并未经过像差矫正,散光现象非常严重,同时还伴随着桶形畸变的出现。右上图则用上了像差矫正,图上的线条重新清晰了起来。下图则是像差矫正作用下高画质的复杂全息影像。

微软最新黑科技:让普通大小眼镜显示全息,HoloLens 都还做不到

在公布这项新技术时,微软也做了补充说明,研究人员明确表示这款产品的出现并不代表微软要从这里找突破口,更不是微软 AR 产品的路线图,因为这项技术还面临许多限制。除了需要外置光学引擎,这款眼镜暂时只能呈现单视场的图片。同时,立体影像也是一个坎,想实现这样的效果,微软必须扩大眼镜的后透光孔。此外,这款原型产品还没有搭载类似头部追踪和定位等功能,因此离量产还有很远呢。

当然,如果研发人员能突破这些限制,让万事具备,我们就能用上真正的便携版全息眼镜了。到时,无论是医生、设计师还是游戏玩家,都能轻松的沉浸在 AR 世界中了,而现在想拥有神奇的 AR 体验,你的脖子必须足够有力。

极客网企业会员

免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。

2017-05-23
微软最新黑科技:让普通大小眼镜显示全息
全息技术一直是个自带话题属性的名词,许多技术在宣传时都想与它搭界,但事实上真的用上全息技术的产品是少之又少,即使微软售价昂贵的 HoloLens 也不是全息家族

长按扫码 阅读全文