Hands-On: Meta võrkkesta eraldusvõime varifocal prototüüp

SIGGRAPH 2023 raames proovisin Meta-uuringute prototüüpi, millel on peaaegu võrkkesta nurkeraldusvõime, dünaamiline fookus ja dünaamiline moonutuste korrigeerimine.

Butterscotch Varifocal põhineb originaalsel Butterscotchi prototüübil Meta selgus eelmisel aastal. Butterscotchi prototüübid pakuvad teie nägemise nurkeraldusvõimet 56 pikslit kraadi kohta (PPD), mis jääb napilt alla 60 pikslit kraadi kohta, mida üldiselt peetakse inimsilm eristatavaks. See on peaaegu kolm korda suurem kui Quest Pro keskne nurkeraldusvõime ja kaks korda suurem kui Bigscreen Beyondil.

Kuid Meta teadlased ei saavutanud seda nurkeraldusvõimet ühegi läbimurde või spetsiaalse tehnoloogiaga. Butterscotchi peakomplektid kasutavad valmis 2880 × 2880 LCD-ekraane, mis annavad tüüpilises VR-peakomplektis ligikaudu 30 PPD-d, kuid ühendage need umbes poole vaateväljaga objektiividega. Selle eesmärk on näidata võrkkesta eraldusvõimet, et lõpuks teavitada tulevasi tooteprioriteedi ja kompromissiotsuseid. Prototüüp ei ole mõeldud pakkuma mingit konkreetset uut tehnoloogiat võrkkesta eraldusvõime saavutamiseks vastuvõetaval vaateväljal.

Vari kasutab sarnast lähenemisviisi, et saavutada võrkkesta eraldusvõime veelgi väiksemas vaateväljas oma olemasolevates $ 5000+ äripeakomplektides ja kombineerib selle seejärel palju madalama nurkeraldusvõimega välisekraaniga.

Nagu nimigi viitab, ei ole Butterscotch Varifocal ainult võrkkesta eraldusvõime demonstratsioon. See sisaldab ka Meta 2018. aasta varifokaaltehnoloogiat Half-Dome prototüüp.

VR-is saab iga silm eraldi vaatenurga, nii et saate stereoerinevuse, kuid see on vaid üks vihje, mida teie aju sügavuse määramiseks kasutab. Kõigil praegu turul olevatel peakomplektidel on fikseeritud fookusega objektiivid. Pilt on teravustatud kindlale kaugusele, tavaliselt mõne meetri kaugusele. Teie silmad osutavad (koonduvad) virtuaalsete objektide poole, kuid ei suuda tegelikult fokusseerida (kohaneda) nende virtuaalse kaugusega. Seda nimetatakse vergentsi-majutuskonfliktiks ja see põhjustab silmade pinget ja võib muuta virtuaalsed objektid lähivaates uduseks.

Half-Dome prototüüp esitles lahendust: jälgige, millist virtuaalset objekti teie silmad vaatavad, ja liigutage ekraanipaneele kiiresti mehaaniliselt taha- või ettepoole, et dünaamiliselt kohandada fookust selle kaugusele. Butterscotch Varifocal sisaldab samu silmade jälgimise ja mehaanilisi ajamid.

Võrkkesta nurgalähedase eraldusvõime ja dünaamilise fookuse reguleerimise kombinatsiooni tulemuseks oli vaade virtuaalsesse maailma ilma nähtavate pikslite või varjunditeta, kus ma sain näha isegi kõige pisemad detailid väikseimates objektides ja lugeda mis tahes suurusega teksti. võiks lugeda füüsilises maailmas. Virtuaalne tahvelarvuti ja telefonid, mis kuvavad väikese tekstiga artikleid, ei pidanud isegi kasutama koostajakihte, mida John Carmack arendajatele korduvalt ütleb, et need on praeguste peakomplektide puhul hädavajalikud. Pikslite tihedus oli siin lihtsalt nii suur, et selliseid trikke pole enam vaja.

Peente detailide väljaselgitamist piirav tegur oli nüüd minu nägemine, mitte peakomplekti kuvasüsteem. See on täna vastupidine olukord VR-peakomplektidele ja see oli ahvatlev pilk visuaalsele kvaliteedile, mida tarbijatele mõeldud VR ühel päeval pakub.

See oli minu esimene kord, kui proovisin varifokaal-peakomplekti – väljaspool Metat on seda väga vähestel inimestel – ja ma sain selle nupuvajutusega sisse ja välja lülitada. Sisselülitamisel jäid virtuaalsed objektid isegi teravaks, kui need minu silmadele uskumatult lähedale toodi, kuni minimaalselt 20 sentimeetrini. Sellel on praktilisi eeliseid, kuid varifokaali sisselülitamisel märkasin veel midagi peenemat. Korrektne fookus muutis virtuaalse maailma ja selles olevad objektid ühtäkki "tõelisemaks". Tegelikult olid mõned demoobjektid nii üksikasjalikud, et võiksin öelda, et nad tundsid täielikult reaalne.

Küsisin selle kohta Meta kuvasüsteemide uurimisdirektorilt Douglas Lanmanilt. Ta ütles mulle, et kuigi Meta-uurijad on sellest mõjust teadlikud ja arutavad, on subjektiivset "reaalsuse" tunnet palju raskem mõõta ja hinnata kui kuvamise muid aspekte.

Objekti vaatamise ja fookuse reguleerimiseks liikuvate kuvarite vahel oli väike latentsusaeg, kuid nagu võrkkesta eraldusvõime aspekti puhul, on selle prototüübi eesmärk näidata, mis tunne on varifokaal, mitte nõuda konkreetset tehnoloogiat selle praktiliseks edastamiseks. Butterscotch Varifocal kasutab tegelikult originaalseid Half-Dome ajamid ja 2019. aasta lõpus paljastas Meta Half-Dome 2 kiiremate ja töökindlamate täiturmehhanismidega ja Half-Dome 3 ilma liikuvate osadeta, muutes fookust häälestatavate objektiivikihtidega.

Dünaamilise moonutuse korrigeerimine

Butterscotch Varifocal sisaldab ka kolmandat tehnoloogiat, mis ei pälvinud nii palju tähelepanu, kuid on oluline ka visuaalselt veenva VR-i jaoks: dünaamiliste moonutuste korrigeerimine.

Lisaks muljetavaldavale nurkeraldusvõimele ja dünaamilisele fookusele olin märganud, et Butterscotch Varifocal pakub suurepäraseid optilisi põhitõdesid, ilma pupillide ujumise või muude geomeetriliste moonutusteta. Pärast demo avastasin, et see oli dünaamilise moonutuse korrigeerimise tõttu.

Kaasaegsed VR-peakomplekti objektiivid suurendavad ekraani suhteliselt laia vaateväljani, kuid selle tulemuseks on geomeetriline tünni moonutamine. Palmer Luckey algsete prototüüpide üks peamisi uuendusi oli selle parandamine tarkvaras, väljastades ekraanile pöördmoonutusega kujutise. Siiski muutub optiline moonutus veidi sõltuvalt teie silma asukohast läätse suhtes ja tarkvara moonutuste korrigeerimine on mõeldud ainult surnud punkti jaoks. Dünaamiline moonutuste parandus tähendab, et süsteem genereerib iga kaadri jaoks uue paranduse, mis põhineb teie silma asukohal, mida võimaldab silmade jälgimine.

Mulle öeldi, et see on arvutuslikult odav tehnika, nii et küsisin Lanmanilt, miks seda Quest Pro-s ei kasutata, kuna sellel on ka silmade jälgimine. Kuigi ta sellele otse ei vastanud, rääkis ta siiski sellest, kui oluline on, et silmade jälgimise riistvara oleks piisavalt hea, et dünaamiliste moonutuste korrigeerimine hästi toimiks, kuna see peab mõõtma teie pupilli täpset asukohta 3D-ruumis, mitte ainult pilgu suunda. . Nimelt on Quest Pro mõlemale silmale suunatud ainult üks jälgimiskaamera, samas kui Butterscotch Varifocalil on kaks, täpselt nagu apple vision pro.

Kui kaugel on võrkkesta ja varifokaal?

Mullu Meta kirjeldas võrkkesta eraldusvõimet kui "meie tooteplaanil", siis kui kaua kaua aega, kuni me näeme seda tegelikes toodetes?

Lanman muidugi ei vastanud, kuna ta on "lihtsalt teadlane", kuid ta väljendas skeptilisust mitme kuvari lähenemisviiside keerukuse suhtes, nagu Varjo oma. Eeldades, et võrkkesta eraldusvõime saavutatakse töötlemata pikslitiheduse kaudu, oleks selle saavutamiseks standardse vaateväljaga peakomplektide keskvaates vaja umbes 6K ühe silma kuvari kohta. Kuna vaateväli laieneb, suureneb see nõue veelgi – rohkem kui 10K silma kohta inimese täieliku vaatevälja jaoks ja kuni 16K silma kohta võrkkesta eraldusvõime jaoks kogu vaates, mitte ainult keskel.

Apple Vision Pro saabub järgmisel aastal umbes 3.5 XNUMX OLED-mikrokuvaritega silma kohta, kuigi väidetavalt on neid äärmiselt raske valmistada, madala tootlusega ja seega selle 3500-dollarise hinna peamine panus. Siiski on turunõudlus selliste kõrge eraldusvõimega mikrokuvarite järele alles nüüd tekkimas ja kuna kuvaritootjad võistlevad, et leida paremaid tehnikaid nende valmistamiseks, on mõistlik eeldada, et hinnad langevad, toodang suureneb ja eraldusvõime aja jooksul veelgi kõrgemaks. .

Aga kuidas on lood varifokaaliga? 2020. aasta alguse kõnes Lanman kirjeldas Half-Dome 3 elektrooniline varifokaalne lähenemine on "peaaegu valmis parimaks ajaks", kõrgemal "tehnoloogilise valmisoleku tasemel" kui ükski eelmine prototüüp. Eelmisel aastal Mark Zuckerberg soovitas varifocal võib jõuda "kümnendi teisel poolel", mis tähendab kuskil 2026. ja 2029. aasta vahel.

Final Thoughts

Algsete Butterscotchi ja Starbursti paljastamisel (mida proovisime) eelmisel aastal kirjeldas Lanman oma meeskonna eesmärki, et ühel päeval tarnitakse kuvasüsteem, mis läbib "visuaalse turingu testi", mis tähendab, et tundub, nagu vaataksite läbi läbipaistva klaasvisiiri, mitte ekraani.

Butterscotch Varifocal ei läbiks sellist testi täielikult. Erinevalt Starburstist ei suuda selle tavalised LCD-ekraanid reaalse maailma heledust, dünaamilist ulatust ega kontrasti pakkuda. Kuid see suudab pakkuda detaile ja teravust ning ainuüksi see oli vapustav. See on veel üks meeldetuletus, et peakomplektid on tänapäeval alles VR-i algus ning sellel tehnoloogial on ees pikk ja paljutõotav tee.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Autod/elektrisõidukid, Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• ChartPrime. Tõsta oma kauplemismängu ChartPrime'iga kõrgemale. Juurdepääs siia.
• BlockOffsets. Keskkonnakompensatsiooni omandi ajakohastamine. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.uploadvr.com/meta-butterscotch-varifocal-prototype-retinal-hands-on/