Meta 将于 SIGGRAPH 2023 展示两款全新研究

Meta 将于 SIGGRAPH 2023 展示两款全新研究

Meta 将在下周的 SIGGRAPH 2023 上演示两款新的研究原型头显。

(相关资料图)

据悉，SIGGRAPH 是一年一度的计算机图形学盛会，研究人员在这里展示计算机图形硬件和软件的突破。去年，Meta 展示了 Starburst，这是一款 HDR 显示器研究原型，亮度为 20000 尼特，是所有已知头显中最高的。今年，Meta 将展示两款原型头显，其中 Butterscotch Varifocal 用于近视网膜分辨率屏幕和变焦光学器件，而 Flamera 则证明了一种使用光场技术实现 VST 的新型无重投影技术。

需要明确的是，Butterscotch Varifocus 和 Flamera 都是研究原型，旨在研究遥远未来的头显技术。两者都不是为了成为实际的产品，Meta 特别指出，两款头显“可能永远不会成为面向消费者的产品”。

角分辨率是头戴式显示器分辨率的真正衡量标准，因为它通过描述用户在每个视野中实际看到的像素数来解释头戴式显示器之间的视野差异。“视网膜”是一个术语，用于描述超出人眼可以辨别的角分辨率。普遍接受的阈值是 60 PPD。

目前还没有消费级 VR 头显接近这一点——Quest Pro 达到约 22 PPD，而 Bigscreen Beyond 声称为 32 PPD，990 美元的 Varjo Aero 达到 35 PPD。Varjo 的 5500 美元商务头显实际上确实达到了视网膜分辨率，但仅限于视图的中心。

去年，Meta 展示了一个达到 55 PDD 的研究原型，称为 Butterscotch，旨在展示和研究视网膜分辨率的感觉，但是 FOV 仅有 Quest 2 的一半。Meta 曾于 2018 年展示了机械可变焦头显原型 Half-Dome，通过眼动追踪技术捕捉视线活动进而机械移动显示器从而达到改变焦点的效果。

而 Butterscotch Varifocus 是 Butterscotch 的演变，将其视网膜角分辨率与 Half-Dome 原型的变焦光学器件相结合。

目前市场上的所有头显都有定焦镜头。每只眼睛都有单独的视角，但图像聚焦在固定的焦距上，通常只有几米远。用户眼睛会指向（会聚或发散）正在看的虚拟物体，但实际上不能聚焦（适应）到物体的虚拟距离。

这被称为聚散调节冲突，它会导致眼睛疲劳，并使虚拟物体近距离看起来模糊不清。解决这个问题很重要，让 VR 感觉更真实，并且在长时间使用时视觉上更舒适。

Meta 表示，Butterscotch Varifocus 能够支持 25 厘米—无限远的焦点调节距离，因此用户可以专注于近处或远处的物体。Meta 声称视网膜分辨率和变焦光学的结合意味着头显提供了“可媲美肉眼所见的视觉效果”。

Flamera 是无重投影 VST 头显原型，Meta 将其描述为“使用光场技术的计算相机”。

像 Quest Pro、Apple Vision Pro 和即将推出的 Quest 3 都使用前置摄像头展示现实世界。但是，由于这些摄像头的位置与用户眼部位置不同，因此它们必须使用图像处理算法来重新投影视图，以显示用户眼睛看到的内容。不过这个解决方案并不完美，因为转换过程会增加延迟并导致图像处理伪影。

Flamera 旨在完全绕过重投影方法，从头开始构建硬件设计，并考虑透视。以下是 Meta 对其工作原理的描述：

与具有透镜阵列的传统光场相机不同，Flamera 战略性地在阵列中的每个镜头后面放置一个光圈。这些光圈在物理上阻挡了不需要的光线，因此只有所需的光线才能到达眼睛（而传统的光场相机捕获的不仅仅是这些光线，导致图像分辨率过低）。所使用的架构还将有限的传感器像素集中在光场的相关部分，从而产生更高分辨率的图像。

原始传感器数据最终看起来像小光圈，每个光圈只包含头戴式设备外部物理世界所需视图的一部分。Flamera 重新排列像素，估算粗略深度图以实现深度重建。

Meta 指出，该头显可降低 VST 的延迟，并且伪影更少。

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