Meta 將展示兩款原型頭顯：視網(wǎng)膜分辨率、免重投影透視

IT之家 8 月 3 日消息，Meta 將在下周的 SIGGRAPH 2023 展示兩款新的原型頭顯。SIGGRAPH 是一個(gè)每年舉辦的會(huì)議，研究人員在這里展示計(jì)算機(jī)圖形學(xué)硬件和軟件的突破性成果。

IT之家注意到，去年 Meta 展示了 Starburst，這是一款高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）顯示器研究原型，亮度達(dá)到了 20000 尼特，是已知的任何頭顯中最高的。今年，Meta 將展示兩款原型頭顯：Butterscotch Varifocal 將展示近視網(wǎng)膜分辨率和變焦光學(xué)器件，而 Flamera 則驗(yàn)證了一種新穎的無重投影的真實(shí)世界透視方法。屆時(shí)參會(huì)者將能夠試用這兩款原型頭顯，不過需要明確的是，Butterscotch Varifocal 和 Flamera 都是研究原型，旨在探索遠(yuǎn)未來頭顯技術(shù)，Meta 特別警告稱，這些技術(shù)“可能永遠(yuǎn)不會(huì)進(jìn)入面向消費(fèi)者的產(chǎn)品”。

Butterscotch Varifocal：可變焦的視網(wǎng)膜分辨率

角分辨率是衡量頭戴式顯示器分辨率的真正標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槠淇紤]了不同頭顯之間視場角的差異，描述了你在每一度視角中看到多少像素，即每度像素（PPD）。例如，如果兩款頭顯使用相同的顯示屏，但其中一款的視場角是另一款的兩倍，那么它們雖然有相同的分辨率，但前者只有后者一半的 PPD?！耙暰W(wǎng)膜分辨率”是一個(gè)用來描述角分辨率超過人眼可以辨別的閾值的術(shù)語，在頭顯領(lǐng)域這個(gè)閾值是 60 PPD。目前市場上沒有任何消費(fèi)級(jí) VR 頭顯接近這個(gè)水平，Quest Pro 約 22 PPD，而 Bigscreen Beyond 為 32 PPD，2000 美元的 Varjo Aero 達(dá)到了 35 PPD。而 Varjo 的 5500 美元的商業(yè)頭顯確實(shí)達(dá)到了視網(wǎng)膜分辨率，但只有在視場角中央的一個(gè)很小的矩形區(qū)域內(nèi)。

去年，Meta 展示了一個(gè) 55 PDD 的原型頭顯，名為 Butterscotch，目的是演示和研究視網(wǎng)膜分辨率的感覺，不過其視場角只有 Quest 2 的一半左右。Butterscotch Varifocal 是 Butterscotch 的下一代演進(jìn)，將其視網(wǎng)膜角分辨率與 Half-Dome 原型的可變焦光學(xué)結(jié)合起來。

Butterscotch Varifocal 的電機(jī)可調(diào)節(jié)顯示焦距

Half-Dome 最初于 2018 年展出，其結(jié)合了眼球追蹤技術(shù)，快速地機(jī)械地移動(dòng)顯示屏前后，以動(dòng)態(tài)調(diào)整焦點(diǎn)。目前市場上所有的頭顯都采用固定焦點(diǎn)鏡片，每只眼睛都有一個(gè)單獨(dú)的視角，但圖像是在固定的焦距處聚焦的，通常是幾米遠(yuǎn)。你的眼睛會(huì)指向（收斂或發(fā)散）你正在看的虛擬物體，但不能真正聚焦（調(diào)節(jié)）到物體的虛擬距離。這就是所謂的視差-調(diào)節(jié)沖突，會(huì)導(dǎo)致眼睛疲勞，而且會(huì)讓近距離的虛擬物體看起來模糊。解決這個(gè)問題對(duì)于讓 VR 感覺更真實(shí)，更適合長時(shí)間使用是很重要的。Butterscotch Varifocal 能夠支持從 25 厘米到無限遠(yuǎn)的調(diào)節(jié)，Meta 稱，這樣你就可以聚焦在近距離或遠(yuǎn)距離的物體上。Meta 聲稱，視網(wǎng)膜分辨率和可變焦光學(xué)的結(jié)合意味著這款頭顯提供了“清晰、明亮的視覺效果，可以與肉眼看到的媲美”。

Flamera：免重投影的光場透視

Flamera 是一種無重投影透視的頭顯原型，Meta 將其描述為一種“使用光場技術(shù)的計(jì)算攝像機(jī)”。像 Quest Pro、Apple Vision Pro 和即將推出的 Quest 3 這樣的頭顯使用前面的攝像頭來顯示真實(shí)世界，但由于這些攝像頭與用戶真正的眼睛位置不同，它們必須使用圖像處理算法來重新投影攝像頭視圖，以顯示你的眼睛會(huì)看到的東西。這個(gè)過程會(huì)增加延遲，并導(dǎo)致出現(xiàn)圖像處理偽影。Flamera 旨在通過一個(gè)全新的硬件設(shè)計(jì)，完全繞過重投影方法，這種設(shè)計(jì)是以透視為目標(biāo)而構(gòu)建的。

以下是 Meta 描述的該頭顯的工作原理：

與傳統(tǒng)光場相機(jī)（具有鏡頭陣列）不同，F(xiàn)lamera（想象成“平面相機(jī)”）在陣列中每個(gè)鏡頭后面有意地放置了一個(gè)孔徑。這些孔徑物理上阻擋了不需要的光線，使得只有所需的光線到達(dá)眼睛（而傳統(tǒng)光場相機(jī)會(huì)捕捉到不僅僅是這些光線，帶來無法接受地低圖像分辨率）。所使用的架構(gòu)還將有限的傳感器像素集中在光場的相關(guān)部分上，從而產(chǎn)生更高分辨率的圖像。原始傳感器數(shù)據(jù)最終看起來像小圓點(diǎn)，每個(gè)圓點(diǎn)只包含頭顯外部物理世界所需視圖的一部分。Flamera 重新排列了像素，估計(jì)了一個(gè)粗略的深度圖，以實(shí)現(xiàn)深度相關(guān)的重建。

Meta 聲稱，這會(huì)帶來具有更低延遲和更少偽影的透視效果。