新型3D显示解决方案,打造不会眩晕的VR设备
发布时间:2020-06-25浏览量:814

       熟悉斯皮尔伯格作品《头号玩家》的人都知道,影片里的游戏玩家们佩戴上VR设备,便可轻松穿梭在“绿洲”的游戏世界和现实世界之间,过上酷炫的虚拟人生。当然,影片中展示的是VR终极效果,在当前的技术门槛下,VR体验并不是对所有用户都“很友好”,在看3D影片、玩3D游戏的时候,很多用户配戴3D眼镜总有眩晕感、恶心感,难以享受增强现实带来的全息感官体验。


       

       由剑桥大学工程系先进光电与电子研究中心、剑桥大学南京科技创新中心学术主任初大平教授团队联合华为慕尼黑研究中心,构建的新型3D显示解决方案,克服了通常3D设备引起的“恶心、视疲劳、用户不能准确估算深度”等问题,有望带来全新的增强现实体验。目前,该原型已登陆2020南京创新周黑科技展洞悉板块。


       具体来说,该方案把每一个像素转化为一个薄型完全平行的光束,将其投映到用户的视网膜上,这样无论用户聚焦到哪里,都有可能保证所产生的图像总是清晰的。由于像素光束较薄,因此几乎完全不受人眼晶状体的影响。由于是随时聚焦显示,它所要求的信息率是每眼每帧只有一个图像,和常规的立体显示一样,现代计算机容易处理,因此比全息3D展示快了三个数量级。



        技术人员创建了一个增强现实显示的原型演示,并使用多个分束器简单有效地扩大了可视窗口,使用户能透过它看到叠加在真实世界的3D图像。原型机视场为36.5°,相当于看1米距离的电脑显示器。目前已有50多位志愿者试戴了原型机,受试者普遍对3D图像感觉舒适,没有恶心、晕眩等症状。该研究以Accommodation-Free Head Mounted Display with Comfortable 3D Perception and an Enlarged Eye-box为题发表在Research上(DOI: 10.34133/2019/9273723)。



       2020黑科技展是本届南京创新周“云游南京湾”板块的重要组成,分为“洞悉、洞见、洞创、洞融”四部分,结合新要求、新形势、新发展,重在展示全球最前沿科技产品、专精特新技术成果,帮助企业推广对接,推动黑科技产品的应用合作。其中,剑桥南京中心此次所在的洞悉部分,以“tech-lab”为概念,旨在展示全球知名实验室及其关键技术成果,以敏锐的洞察力探索未知,提升关键技术源头供给能力。


附:初大平教授简介


Daping Chu 初大平



      剑桥大学终身讲席教授、现任英国剑桥大学先进光电子研究中心(CAPE)主任、光电器件与传感器研究中心主任和剑桥大学南京科技创新中心主任,清华大学、南京大学、东南大学等国内多所高校客座教授。初教授的研究领域包括凝聚态物理理论与实验、半导体器件与材料、纳米结构与特性、铁电非易失性存储器件、有机电子及喷墨制造工艺等。


      他目前的研究包括利用全息技术实现真正的3D显示、数字照明和光通信的空间光调制。通过将具有全视差和遮挡效应的三维图像重建与光谱和时间域的空间交互作用相结合,为参与者提供前所未有的身临其境体验。目前正在通过增加空间和时间带宽的研究工作以及开发可以最佳利用现有技术的新方法来进行探索。