FocusAR演示动态视觉校正、变焦AR头显，为真景、虚景同时提供正确焦点

编辑：刘余欣 | 分类：快讯 / 论文 | 2018年11月5日

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文章相关引用及参考：映维网

同时拥有真实世界和虚拟世界的舒适视图

（映维网 2018年11月05日）如果AR确实是下一个平台，AR系统就必须足够舒适，可以支持长时间佩戴，甚至是全天候佩戴，就像一副普通的眼镜那样。否则普罗大众只会继续将智能手机放在口袋里。如果AR确实能变成日常医学眼镜的样式，普罗大众就会将其用于显示2D内容（消息和提醒）和3D地理定位内容。在所有这些情况下，用户希望同时拥有真实世界和虚拟世界的舒适视图。

我们必须克服一系列的设计和计算挑战，从而令这种眼镜式的AR系统成为现实：低延迟追踪和渲染，低功耗，宽视场，紧凑的形状参数。来自北卡罗来纳大学教堂山分校（Praneeth Chakravarthula，David Dunn，Henry Fuchs）和英伟达研究院（Kaan Akşit）的研究团队重点探讨了AR系统的一个未得到充分研究的重要方面：真实与增强影像的焦点调节。

相关论文：FocusAR: Auto-focus Augmented Reality Eyeglasses for both Real World and Virtual Imagery

该研究团队描述的系统FocusAR能够动态地校正近眼显示器的现实世界焦点，以及数字合成影像的内部显示，而其目的是完全替换用户的医学眼镜。调整真实与虚拟刺激信号焦点的能力对于各种各样的用户而言都十分有用，尤其是视觉调节范围有限的40岁以上用户。团队提出的解决方案采用可调焦透镜进行动态地视觉校正，以及利用一个变焦显示器来在适当的空间配准深度设置虚拟影像，同时演示了一个概念验证原型，并讨论构建自动对焦增强现实眼镜的挑战。

1. 普通眼镜规格AR面临的挑战

眼睛为固定在空间中同一点上而进行会聚的距离名为辐辏距离，而眼睛为将这一点的影像带到空间中锐利焦点而进行调节的距离则称为焦点或调节距离。辐辏和调节属于神经耦合，例如当辐辏角改变时，眼睛将调整调节深度，从而把场景带到焦点中。对于VR，辐辏和调节之间的正确匹配非常重要。如果不匹配，辐辏距离和调节深度就会产生冲突，亦即所谓的视觉辐辏调节冲突（vergence-accommodation conflict；VAC），从而引起用户视觉疲劳和不适。

与VR相比，辐辏距离与调节深度的正确匹配对AR甚至更为重要，因为除了VR的要求之外，在AR中真实世界需要紧密匹配虚拟世界。如果虚拟影像与相应的真实对象不是位于相同的焦点深度，模糊不一致将迫使用户改变焦点，并注视于本应完全清晰对象上（见下图）。