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显示专家Karl PPT分享:OST MR 和 VST MR的优缺点

AR/VR

2023年06月05日

  近眼显示技术专家卡尔·古塔格(Karl Guttag)日前参加了AWE 2023,并在25分钟的主题演讲中讨论了光学MR与视频透视MR。现在,古塔格分享了自己的PPT演示文稿。

  另外,有关MR挑战的问题可以阅读映维网早前分享的《深入AR系统构建,为啥AR显示技术发展这么慢、这么难》。

  为何光学MR这样难

  光学MR非常难以实现,而且成本高昂。古塔格指出,挑战主要有6点:

  可见光的波长是固定的:典型的MR显示像素线性比VR小10倍;而且衍射变得越来越重要

  阻挡入射光的方法粗糙且不准确

  显示器不能设置在“正确的位置”(与VR不同)

  大视场需要大的最终光学元件

  所有一切都必须小、轻、低功耗

  若要将现实世界感知图像和虚拟内容图像“结合”在一起,这对两者都会造成损害。

  例如,如果要实现50度视场,SLAM和手部追踪,则设备难以做到眼镜形态。但要做到眼镜形态,视场目前只能做到30度,而且头显前端会非常重,续航和功能有限,并且散热会是一个问题。尤其是散热,古塔格表示:“业余人士担心续航,专业人士担心散热。”

  另外,如果适眼距要小于23mm,则无法支持一般眼镜。如果选择头盔或护目镜形态,则社会接纳度等方面又会存在问题。

  值得一提的是,光学MR的户外用例要求大于2000尼特的亮度。

  透视MR的优缺点

  在谈到透视MR时,古塔格列出了这种实现形式的优缺点。

  优点:

  更好的虚拟图像质量(对比度/黑色)

  硬边缘(像素级)遮挡变成一个小问题。作为对比,光学MR基本不可能做到这一点,而且软边缘遮挡会非常软。另外,透视MR不需要与不与环境光竞争(节能)。

  更简单、更便宜的光学器件

  缺点:

  现实世界的固定焦点

  动态范围比现实世界小几个数量级

  低于现实世界的分辨率

  运动到光子延迟

  摄像头与眼睛的对齐不完美

  更薄的光学器件只是有助于解决问题,但不能完全解决问题

  非显示视觉遮挡

  影响面对面社交

  巨大的潜在安全问题

  光学MR和透视MR需要解决不同的问题

  光学MR和透视MR是实现混合现实的两种不同实现,它们需要解决不同的问题。不过,古塔格表示现在光学MR和透视MR越来越接近,比如说QuestPro和HoloLens2。

  光学MR(眼镜形态):

  现实世界同时具有无限聚焦距离

  对真实世界和现实高度透明,并且真实世界“正常工作”

  周边视觉非常重要(安全)

  室外用例的亮度>2000尼特

  完全硬边遮挡不可能,因为无法聚焦入射光

  软边遮挡影响数千像素

  眼睛视力矫令问题变得复杂,因为需要处理实视图和虚拟视图

  宽视场非常困难,需要妥协

  需要非常小的像素(通常>3微米)

  IPD支持

  透传MR:

  VR通常只有一个焦点(但眼动追踪和可变焦点可以帮助缓解问题)

  总是遮挡大部分周边视觉

  用户必须在一个“安全”的位置(太危险),所以不太可能在工厂使用,而且室外使用不太可能

  依然必须处理摄像头到眼睛的视差

  以上只是光学MR vs 透视MR的部分整理,他同时介绍了上述问题的细分,包括Meta Quest和HoloLens 2的热管理对比,Pancake光学元件,透视MR的视觉校正等等。完整PPT请访问这个页面。另外,预计官方会在未来一周放出古塔格在AWE 2023的演讲视频。

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来源:映维网

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