Исследователи предлагают VR погружение без тошноты при 1600 fps

Команда исследователей из Университета Карнеги-Меллона придумала способ рендеринга трехмерных VR изображений, которые не вызывают побочных эффектов в виде головокружения и тошноты. Эти неприятные явления обычно появляются из-за так называемого вергентно-аккомодационного конфликта, когда нашим глазам приходится сосредотачиваться на фиксированном дисплее, несмотря на получение данных с различной глубиной отображения.

Исследователи предлагают мультифокальный дисплей с настраиваемой фокусировкой при помощи жидких линз и ее дальнейшей синхронизацией с дисплеем. Такой дисплей выходит за рамки типичных ограничений линз с настраиваемой фокусировкой.

Система была описана в исследовании под названием «Towards Multifocal Displays with Dense Focal Stacks», которое было представлено на конференции SIGGRAPH Asia. В научной работе исследователи описывают оптическую систему, способную генерировать тысячи фокальных плоскостей в секунду. Если дисплей срабатывает достаточно быстро, то это можно использовать для проецирования отдельных изображений, относящихся к каждой фокальной плоскости.

В этом случае наблюдатель может смотреть на любое место на экране и естественным образом получать скоординированные вергентные движения глаз и фокусировку благодаря глубинной карте изображений, последовательно заданных плотному набору фокальных плоскостей.

Исследователи предлагают VR погружение без тошноты при 1600 fps

Мультифокальные (варифокальные) дисплеи сами по себе не являются новой концепцией, но предыдущие демонстрации часто наталкивались на ограничение из-за относительно медленного времени адаптации фокусируемой жидкой линзы. Обычно таким линзам может потребоваться около 5 мс для установки конкретного фокального расстояния. Это ограничило бы их производительность 200 фокальными плоскостями в секунду.

Принимая во внимание, что дисплеи обычно работают в диапазоне от 30 до 60 кадров в секунду, это ограничит число доступных фокальных плоскостей до 3-6 на кадр, создавая заметные артефакты аккомодации.

Исследователи предлагают VR погружение без тошноты при 1600 fps

Вместо того чтобы пытаться стабилизировать фокусируемые линзы на определенных фокальных расстояниях, исследователи использовали максимально возможную частотную характеристику устройства, проводя линзы через весь диапазон фокусных расстояний на высокой скорости. Измеряя фактическую длину фокуса в режиме реального времени, затем они смогли синхронизировать отображение с высокой частотой кадров, чтобы вывести только правильно отрендеренное трехмерное изображение в правильной фокальной плоскости.

Отслеживая фокусное расстояние в течение микросекунды лабораторный прототип, описанный в статье, был способен генерировать 1600 фокальных плоскостей в секунду. Этой скорости достаточно, чтобы создать 40 фокальных плоскостей на кадр при 40 кадрах в секунду. Авторы уверены, что оптический модуль, необходимый для отслеживания фокусного расстояния линзы, можно миниатюризировать и интегрировать в переносные системы виртуальной реальности.

Исследователи предлагают VR погружение без тошноты при 1600 fps

Конечно, при таких частотах кадров также должна быть улучшена яркость дисплея, поскольку каждая фокальная плоскость освещается в течение меньшего периода времени. Теперь для любого видео приходится рендерить много изображений, что также потребует большей вычислительной мощности и, возможно, новых ASIC (интегральных схем) для синхронизации нового набора изображений с набором данных о фокусном расстоянии и распределении фокальных плоскостей.

Примечательно, что благодаря новой системе, зритель сможет свободно фокусировать взгляд на произвольных глубинах от 25 см до бесконечности.

Cкопировано из сайта vr-j.ru Подписывайтесь на наш Telegram Источник https://www.eenewseurope.com/news/researchers-propose-nausea-free-vr-immersion-1600fps
Newsroom, 25 января 2019
Поделитесь с друзьями:
Похожие новости
Комментарии
Последние комментарии
Написать комментарий

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *