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2022-05-09

英伟达 VR 眼镜新研究,薄至 2.5 毫米,可显示全彩 3D 全息图像

想为 Omniverse 平台打造轻量化 VR 显示工具。

由英伟达打造的 Omniverse 为我们创造了一个实时在线,支持渲染、模拟、仿真,能随时随地连接物理与 3D 世界的工具。同时,对于英伟达而言,这也是它触摸元宇宙的技术底座与平台。

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但以视觉、图形运算见长的英伟达,对于元宇宙的渴望可能并不会局限于此。在最近公司公布的 16 份技术论文中,一项联合斯坦福大学的虚拟现实研究,进一步延伸了英伟达在该领域的触手。

论文中展示了一种全息近眼显示系统,分别有台式和可穿戴式(全息眼镜)两种原型,后者具有我们日常所佩戴的近视眼镜的外形。

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光学设计是 VR 设备走向轻薄化的重要驱动力,今天大多数 VR 头显设备采用的是相对较厚重的塑料透镜或菲涅尔透镜来放大显示器,最终通过一段距离的光学聚焦,让人眼去体验沉浸式、立体式的虚拟现实画面。

这就要求镜头和显示器之间,需要留足够大的距离。而即使新兴的 Pancake 光学(煎饼光学)系统,虽然做到了最大化缩小两者间距,但也仍然需要一定的厚度。

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英伟达所采用的全息显示方案,则完全跳出以往的光学设计思路,来实现设备极致轻薄。全息眼镜原型结构上由空间光调制器(SLM)、瞳孔复制波导、几何相位透镜组成,显示区域厚度仅为 2.5mm,可以在眼前显示全彩 3D 全息图像。

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在光学设计之外,英伟达还提出了一种通过 AI 计算生成全息框架的新方法,用以大幅提升图像质量和优化带宽。

双目全息眼镜原型可以提供 22.8° 的视场角,支持 3D 对焦提示。不过原型机整体构造还相对简略,尤其是 SLM 组件部分直直的插入显示区域,非常扎眼。

而有关于设备的具体细节,将会于 8 月 8 日在温哥华举办的世界顶级计算机图像大会 SIGGRAPH 2022 上展示。

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早在两年前,Facebook Reality Labs 也曾发布过与之类似的研究方案,当时还被誉为「迄今为止最薄 VR 显示设备」,所展示的 VR 设备采用了偏振折叠光学与全息显示技术,显示区域厚度为 9mm,能够显示单色全息画面。

虽然两者都还是试验产品,但相比于两年前 Facebook 的全息显示方案,英伟达似乎又向前更进一步。而究其应用场景,轻量化全息显示,与 Omniverse 平台也更配~

编辑:达达 / 深圳湾

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