如何能夠讓AR技術(shù)體驗(yàn)更上一層樓？過(guò)去幾年里人們一直沒有停止過(guò)努力。

當(dāng)然，“體驗(yàn)”這個(gè)詞所涵蓋的范圍是非常寬泛的，人們已經(jīng)在硬件技術(shù)、成本、內(nèi)容等各個(gè)組成部分中付出了具體的努力，并且已經(jīng)取得了很多的成果。但就從基礎(chǔ)的顯示技術(shù)來(lái)說(shuō)，真正的突破仍未出現(xiàn)。

在正在進(jìn)行的SIGGRAPH 2017上，雷鋒網(wǎng)的前方記者就在“Emerging Technology（前沿技術(shù)）”板塊的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常有意思的新技術(shù)Demo，來(lái)自NVIDIA，名為“變焦虛擬：近眼現(xiàn)實(shí)的新型光學(xué)結(jié)構(gòu)（Varifocal Virtuality: A Novel Optical Layout for Near-Eye Display）”。（點(diǎn)擊查看實(shí)際論文）

正如其名，這項(xiàng)技術(shù)的主要內(nèi)容是一種全新的、為AR技術(shù)打造的光學(xué)結(jié)構(gòu)。它的大致原理圖如下。

這種全新的結(jié)構(gòu)存在很多亮點(diǎn)，其中最主要的是解決了“輻輳調(diào)節(jié)沖突（vergence-accommodation conflict）”。通俗點(diǎn)說(shuō)，就是大部分VR設(shè)備所采用的“顯示屏+透鏡”的方案與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的光線差距太大。

問(wèn)題隨之而來(lái)，我們?cè)趺礃硬拍軌虍a(chǎn)生近似真實(shí)環(huán)境、甚至完全真實(shí)的光線呢？前兩年因?yàn)楦鞣N原因大出風(fēng)頭的MagicLeap設(shè)想的是“從零打造光線”，通過(guò)特定的發(fā)光結(jié)構(gòu)+物理旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)光纖等導(dǎo)光材質(zhì)射入人眼。但這種路線上的技術(shù)障礙不是一點(diǎn)半點(diǎn)，也導(dǎo)致了MagicLeap至今未能在設(shè)備的小型化、實(shí)用化上取得突破性的進(jìn)展。

而此次NVIDIA推出的新眼鏡則采用了一種全新的思路——“改變平面顯示內(nèi)容的光線路徑，讓它接近人眼實(shí)際場(chǎng)景路線”。這種思路實(shí)際上已經(jīng)存在于一些VR設(shè)備當(dāng)中，但AR設(shè)備本身還需要讓現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的光線進(jìn)入人眼，所以如何“區(qū)別”對(duì)待現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景光線與AR內(nèi)容的光線就成為了問(wèn)題。

NVIDIA新AR實(shí)驗(yàn)眼鏡項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，來(lái)自NVIDIA Research的Kaan Aksit最終想到了一個(gè)辦法：在人眼旁邊設(shè)置激光投影儀，然后將影像先投影在一塊全息玻璃上，將光線轉(zhuǎn)化為向外發(fā)射的平行光，然后再?gòu)娜⒉Ａе獾陌济姘胪哥R上反射，經(jīng)過(guò)全息玻璃進(jìn)入人眼。

這樣一來(lái)，AR內(nèi)容的光線就將從平面光線轉(zhuǎn)化為帶有角度的光線，同時(shí)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的光線在經(jīng)過(guò)厚度不變的凹面半透鏡時(shí)只會(huì)發(fā)生小幅度的折射，進(jìn)而讓AR內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)光線有機(jī)的結(jié)合到一起。

這種全新光學(xué)架構(gòu)還有另外一個(gè)重要好處：因?yàn)楣饩€的路徑實(shí)際只由全息玻璃和凹面半透鏡決定，只需要用物理手段改變兩者的距離，就能產(chǎn)生完全不同的真實(shí)景深觀感。

在SIGGRAPH現(xiàn)場(chǎng)，NVIDIA也用3D打印技術(shù)以及各種原始部件組合之后打造出了一個(gè)Demo眼鏡。具體外形如下：

就雷鋒網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)具體的眼睛硬件Demo體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，AR內(nèi)容不僅在強(qiáng)光下非常清晰，同時(shí)還能夠同時(shí)顯示兩個(gè)景深不同的內(nèi)容，并且人眼完全能夠適應(yīng)這些內(nèi)容，并且在經(jīng)過(guò)15分鐘的體驗(yàn)之后，也沒有出現(xiàn)任何不適現(xiàn)象。

為什么要重新在光學(xué)結(jié)構(gòu)上下功夫呢？Kaan Aksit在SIGGRAPH現(xiàn)場(chǎng)是這樣對(duì)雷鋒網(wǎng)解釋的：

提升體驗(yàn)依舊是一個(gè)我們值得努力的方向，而這個(gè)全新的光學(xué)結(jié)構(gòu)本身實(shí)際上也同時(shí)兼顧了體驗(yàn)的提升，以及未來(lái)一定時(shí)期的產(chǎn)品成本控制，可以算是目前能夠想到的一個(gè)不錯(cuò)的路線。

在雷鋒網(wǎng)記者的不斷最問(wèn)下，Kaan Aksit也透露了很多關(guān)鍵的數(shù)據(jù)：“凹面半透鏡目前的成本在單個(gè)100美元左右，但大批量生產(chǎn)的成本可能會(huì)很低；全息玻璃目前全球只有德國(guó)和俄羅斯各一家企業(yè)能夠生產(chǎn)，但是未來(lái)的成本并不確定；而激光投影部件的總體成本目前已經(jīng)能夠控制到200刀，并且還有很大的發(fā)展前景?！?/p>

Kaan的這種預(yù)判或許比較樂(lè)觀，而這種新AR光學(xué)結(jié)構(gòu)能否變成實(shí)際產(chǎn)品也仍是未知數(shù)，但如何進(jìn)一步提升AR的體驗(yàn)還將是一個(gè)大家追逐的目標(biāo)。從Kaan的成果來(lái)看，從光學(xué)結(jié)構(gòu)本身下手也是一種不錯(cuò)的想法。

今天是SIGGRAPH正式開幕第一天，接下來(lái)的3天時(shí)間里，雷鋒網(wǎng)還將在現(xiàn)場(chǎng)為你帶來(lái)更多報(bào)道，敬請(qǐng)關(guān)注。

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