显示专家Karl PPT分享:OST MR 和 VST MR的优缺点
光学MR与视频透视MR
(映维网Nweon 2023年06月05日)近眼显示技术专家卡尔·古塔格(Karl Guttag)日前参加了AWE 2023,并在25分钟的主题演讲中讨论了光学MR与视频透视MR。现在,古塔格分享了自己的PPT演示文稿。
另外,有关MR挑战的问题可以阅读映维网早前分享的《深入AR系统构建,为啥AR显示技术发展这么慢、这么难》。
为何光学MR这样难

光学MR非常难以实现,而且成本高昂。古塔格指出,挑战主要有6点:
- 可见光的波长是固定的:典型的MR显示像素线性比VR小10倍;而且衍射变得越来越重要 
- 阻挡入射光的方法粗糙且不准确 
- 显示器不能设置在“正确的位置”(与VR不同) 
- 大视场需要大的最终光学元件 
- 所有一切都必须小、轻、低功耗 
- 若要将现实世界感知图像和虚拟内容图像“结合”在一起,这对两者都会造成损害。 
例如,如果要实现50度视场,SLAM和手部追踪,则设备难以做到眼镜形态。但要做到眼镜形态,视场目前只能做到30度,而且头显前端会非常重,续航和功能有限,并且散热会是一个问题。尤其是散热,古塔格表示:“业余人士担心续航,专业人士担心散热。”
另外,如果适眼距要小于23mm,则无法支持一般眼镜。如果选择头盔或护目镜形态,则社会接纳度等方面又会存在问题。
值得一提的是,光学MR的户外用例要求大于2000尼特的亮度。
透视MR的优缺点

在谈到透视MR时,古塔格列出了这种实现形式的优缺点。
优点:
- 更好的虚拟图像质量(对比度/黑色) 
- 硬边缘(像素级)遮挡变成一个小问题。作为对比,光学MR基本不可能做到这一点,而且软边缘遮挡会非常软。另外,透视MR不需要与不与环境光竞争(节能)。 
- 更简单、更便宜的光学器件 
缺点:
- 现实世界的固定焦点 
- 动态范围比现实世界小几个数量级 
- 低于现实世界的分辨率 
- 运动到光子延迟 
- 摄像头与眼睛的对齐不完美 
- 更薄的光学器件只是有助于解决问题,但不能完全解决问题 
- 非显示视觉遮挡 
- 影响面对面社交 
- 巨大的潜在安全问题 
光学MR和透视MR需要解决不同的问题

光学MR和透视MR是实现混合现实的两种不同实现,它们需要解决不同的问题。不过,古塔格表示现在光学MR和透视MR越来越接近,比如说Quest Pro和HoloLens 2。
光学MR(眼镜形态):
- 现实世界同时具有无限聚焦距离 
- 对真实世界和现实高度透明,并且真实世界“正常工作” 
- 周边视觉非常重要(安全) 
- 室外用例的亮度>2000尼特 
- 完全硬边遮挡不可能,因为无法聚焦入射光 
- 软边遮挡影响数千像素 
- 眼睛视力矫令问题变得复杂,因为需要处理实视图和虚拟视图 
- 宽视场非常困难,需要妥协 
- 需要非常小的像素(通常>3微米) 
- IPD支持 
透传MR:
- VR通常只有一个焦点(但眼动追踪和可变焦点可以帮助缓解问题) 
- 总是遮挡大部分周边视觉 
- 用户必须在一个“安全”的位置(太危险),所以不太可能在工厂使用,而且室外使用不太可能 
- 依然必须处理摄像头到眼睛的视差 
以上只是光学MR vs 透视MR的部分整理,他同时介绍了上述问题的细分,包括Meta Quest和HoloLens 2的热管理对比,Pancake光学元件,透视MR的视觉校正等等。完整PPT请访问这个页面。另外,预计官方会在未来一周放出古塔格在AWE 2023的演讲视频。
值得一提的是,有关MR挑战的问题可以阅读映维网早前分享的《深入AR系统构建,为啥AR显示技术发展这么慢、这么难》。



 
																			 
																			 
																			 
																											 
																											 
																											 
																											 
																											 
																											