摘要:来自伊利诺伊大学香槟分校的Liang Gao表示:“我们希望用这种新型3D显示屏来取代现有AR和VR设备所使用的光学显示模块,以此来消除眼部疲劳的问题。我们的方法可以帮助研发出全新一代的3D显示器,并且能够集成到任何类型的AR或VR眼镜和头显设备中。”

体验过VR头显的人都知道,若长时间佩戴的话很容易引发视觉疲劳。而其中的原因也许大部分人都不知道,这是一种鲜为人知的神经科学效应,学名叫做视觉辐辏调节冲突(vergence-accommodation conflict)。

简单的说,这种现象就是当我们的在看某一点时,双眼转动使视点落在视网膜上相对应的位置,看近处的物体时,双眼通常向内看,看远处的物体视轴会发散些,这就产生了视觉辐辏。双眼从不同角度观看同一物体得到的影像也会有一些差异,大脑会根据这种差异感觉到立体的影像。这也是目前3D显示的常用的方式。

而目前大多数的虚拟现实头显设备都会让眼睛在距离屏幕只有几厘米的地方观看,但是焦距却要放到更远的地方,而这就会让我们的大脑产生信号混乱。这些头戴设备会通过稍有偏差的图像来欺骗你的左右眼,从而制造3D效果,而且偏差越大,就感觉物体越近。

国外光学工程师研发出新型3D显示器 可解决VR带来的视疲劳问题-新界线

而现在,为了解决这个问题,有国外的光学工程师已经开发出了一种新型3D显示器。来自伊利诺伊大学香槟分校的Liang Gao表示:“我们希望用这种新型3D显示屏来取代现有AR和VR设备所使用的光学显示模块,以此来消除眼部疲劳的问题。我们的方法可以帮助研发出全新一代的3D显示器,并且能够集成到任何类型的AR或VR眼镜和头显设备中。”

据了解,这种新型显示模块的尺寸只有1×2英寸,但是却能产生与现实世界相同的不同深浅景深效果。它可以通过数字显示屏子面板的形式来实现这一功能。每个面板都可以创建2D图像,同时这些子面板图像被转移到不同的景深中,但是中心部位都是相互对齐的。

而这种新型显示装置的结果就是,当用户看到这些图像的时候,就会呈现出不同景深的效果。而再通过一种特别的算法将边缘融合到一起,让不同的景深以连续的状态呈现,这时就会形成一个3D图像。

Gao表示:“之前有不少人已经尝试用与我们类似的方法来创建不同景深的图形,但是都没有同时进行,这些图像的焦点很快就发生了改变。但是这种方法在动态范围或者对比度方面还是要付出一些代价,因为每个图像的持续时间都非常短。”

这项研究的下一步计划,就是减少整个系统的大小、重量和功耗,并且就可以更进一步的实际使用在产品中。目前该研发团队正在寻找合作伙伴,通过资金的帮助尽快的完成商业化步骤。