Прототип AR-окулярів поліпшив якість зображення за рахунок фовеального зору

Інженери з компанії NVIDIA створили прототип окулярів доповненої реальності, що підвищує якість зображення завдяки застосуванню двох окремих екранів. Один екран відповідає за проекцію на периферичну частину поля зору, а другий проектує зображення лише на вузьку центральну частину, в якій гострота людського зору максимальна, але щільність пікселів такої проекції набагато вища. Розробка буде представлена на конференції SIGGRAPH 2019.


Одна з особливостей людського зору полягає в його поділі на дві зони: вузьку центральну або фовеальну зону, в якій гострота зору максимальна, а також периферичну, що займає більшу частину поля зору. Розробники пристроїв віртуальної реальності давно пропонують користуватися цією особливістю для підвищення сприймається користувачем якості зображення. Концепція фовеального рендерінга означає, що комп'ютер витрачає істотну частину обчислювальних ресурсів на розрахунок зображення для вузької центральної частини поля зору, а на іншу частину витрачає порівнянну обчислювальну потужність, хоча вона набагато більше за розміром.


У галузі віртуальної реальності такі пристрої вже є, а тепер інженери з NVIDIA під керівництвом Девіда Лубке (David Luebke) створили окуляри доповненої реальності з апаратним аналогом фовеального рендерінга. Поки прототип проектує зображення лише в одне око, але потенційно таку ж схему можна використовувати для обох. У цих окулярах для кожної з двох зон людського поля зору використовуються окремі компоненти. За зображення для периферичного зору відповідає лазерний проектор, розташованої під дужкою окулярів. Він проектує зображення на голографічний оптичний елемент, що відображає світло з проектора на зіниць. Цей елемент може пересуватися горизонтально для того, щоб зображення завжди було спрямоване на зіниць.

За центральну частину зору відповідає OLED-екран, встановлений над окулярами. Він проектує зображення в зіниць через ще один напівпрозорий елемент, який також використовується і для відстеження напрямку погляду за допомогою інфрачервоних камери і підсвічування. OLED-екран може пересуватися не тільки вздовж одного напрямку, а в площині.

Завдяки цій досить складній конструкції окуляри можуть відстежувати напрямок погляду користувача і направляти проекцію для центральної частини його зору відповідним чином. Для коректної роботи окулярів розробникам довелося виконати досить трудомістке калібрування, в рамках якого вони підлаштовували геометричні параметри кожного екрану, реально відображувані колір і яскравість, а також домагалися рівномірного суміщення зображень у центральній області без різкого переходу.

У шоломах віртуальної реальності стає все більш поширений програмний фовеальний рендеринг. Раніше він був доступний лише в деяких серійних шоломах або в популярних за допомогою додаткових насадок. А на початку 2019 року HTC представила новий VR-шолом з відстеженням напрямку погляду, який можна застосовувати в тому числі і для фовеального рендерінга.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND