כשזה מגיע ל-VR, לראות זה להאמין. הסאונד וההפטיקה ממלאים שניהם תפקיד חשוב, אבל עבור רוב האנשים, הוויזואליה היא זו שחותמת את העסקה. ואמנות בעלת עיבוד יפהפה של פולי נמוך יכולה להיות עוצרת נשימה בדיוק כמו סביבה היפר-ריאליסטית. פשוט אין דבר כמו להיות עטוף במלואו בעולם וירטואלי מדהים מבחינה ויזואלית, בין אם הוא משופע בריאליזם, מופשט לחלוטין או איפשהו באמצע.
אבל VR היא עדיין טכנולוגיה מתפתחת, ואין הרבה הבנה משותפת של מה הולך ביצירת החוויה החזותית והטכנולוגיות המורכבות שצריכות להתאחד כדי לייצר את מה שאתה רואה בתוך האוזניות. יש גם חוסר עקביות בכל התעשייה באופן שבו האיכות החזותית ב-VR מוגדרת כיום.
כשחושבים על איכות חזותית, אנשים רבים מיישמים את אותם העקרונות והסטנדרטים שבהם אנו משתמשים באופן מסורתי כדי לחשוב על תצוגות דו-ממדיות, כמו טלפונים ניידים וטלוויזיות. אבל VR שונה בתכלית מהמכשירים הצרכניים האחרים הללו. במקום להסתכל על מסך גדול במרחק רב יותר, משתמשי VR מסתכלים על מסך קטן יותר, קרוב הרבה יותר לעיניהם ומוגדל על ידי סט עדשות בתוך ערימה אופטית. זה כמו להסתכל על טלוויזיה דרך עדשת מצלמה — מה שתראה לא נקבע רק על פי רזולוציית המסך, אלא גם על ידי המאפיינים האופטיים של העדשה, כמו הגדלה וחדות.
בנוסף, בניגוד לטלוויזיות וטלפונים ניידים, התצוגה בעצם עוקבת אחריך בזמן שאתה מזיז את ראשך - ומכיוון שהיא כל כך קרובה לעינייך, שיכולות להביט על פני טווח גדול, האופטיקה חייבת לספק ביצועים גיאומטריים ואופטיים עקביים על פני זוויות הצפייה הללו. לספק חוויה ויזואלית איכותית. זה מצביע על התפקיד ההולך וגובר שטכנולוגיית מעקב עיניים תמלא בכל הנוגע לביצועים חזותיים ולחוויה ב-VR בעתיד.
אנו מאמינים שהתעשייה צריכה להתיישר עם מדדי ביצועים ספציפיים ל-VR שמציגים טוב יותר את התמונה המלאה. במקום להתמקד ברזולוציית התצוגה בלבד, עלינו לשקול כיצד תצוגה ואופטיקה פועלות יחד כמערכת באוזניות VR. הבהירות החזותית ב-VR נקבעת על ידי מספר גורמים, שהחשובים שבהם הם רזולוציית המערכת (נמדדת בפיקסלים למעלה, או PPD), חדות (נמדדת על ידי פונקציית העברת המודולציה של העדשה, או MTF), יחס ניגודיות וצבע . בפוסט זה, נסקור מקרוב את כל הארבעה וכיצד הם קשורים למחסנית האופטית Infinite Display החדשה של Meta Quest Pro.
רזולוציית מערכת
זה מפתה להתמקד אך ורק ברזולוציית התצוגה כשחושבים על איכות אוזניות VR, מכיוון שזה המדד שלפיו אנו נוטים לשפוט תצוגות דו-ממדיות. אבל במקום זאת, עלינו להעריך את הרזולוציה המלאה של המערכת האופטית, הנמדדת ב-PPD - מדד משולב שלוקח בחשבון את התצוגה והאופטיקה הפועלות יחד. מדידה זוויתית, PPD מודד את מספר הפיקסלים שנארזים ב-2° משדה הראייה (FOV). ככל שה-PPD גבוה יותר, כך רזולוציית המערכת טובה יותר של אוזניות ה-VR.
אנו מסתכלים מקרוב על PPD בתכנון וייצור של אוזניות ה-VR שלנו כדי להבטיח חוויה איכותית. ובזכות צפיפות הפיקסלים הגבוהה יותר של התצוגה של Meta Quest Pro וההגדלה שלאחר מכן על ידי אופטיקת הפנקייק של האוזניות, הצלחנו להגדיל את רזולוציית המערכת הכוללת עבור Meta Quest Pro (22 PPD) ב-10% בהשוואה ל-Meta Quest 2 (20 PPD) . למרות שזה לא ה-PPD הגבוה ביותר מכל אוזניות VR בשוק כיום, זהו אבן דרך חשובה בהשקת אוזניות VR איכותיות ומציאות מעורבת בקנה מידה.
ואנחנו משקיעים כדי לדחוף את זה עוד יותר. צוות מחקר מערכות התצוגה שלנו ב-Reality Labs Research חשף לאחרונה את זה אב טיפוס בטרסקוץ', המגבילה את שדה הראייה לכמחצית מזה של Meta Quest 2 ומשתמשת בלוחות LCD 3K עם סוג חדש של עדשה היברידית כדי להשיג רזולוציית מערכת כוללת של 55 PPD - המתקרבת לרזולוציית הרשתית (נחשבת בדרך כלל כ-60 PPD, אשר מספיק כדי לתאר את קו 20/20 בתרשים עיניים) ועלול לסלול את הדרך לסטנדרט חדש בתעשייה. בעוד Butterscotch הוא אב טיפוס מחקרי עם תצורה טכנית שאולי לא תהפוך אותו למוצר עתידי, אנו מפתחים צגים בצפיפות גבוהה ומערכות אופטיות ברזולוציה גבוהה במקביל כדי להשיג רזולוציית רשתית במפת הדרכים של המוצר שלנו.
חדות
בעוד ש-PPD קובע קו בסיס לרזולוציית המערכת הכוללת, תוך התחשבות ברכיבי המערכת האופטית, ישנו מדד מכריע נוסף שלא מקבל מספיק תשומת לב בדיונים של היום על בהירות חזותית של VR: חדות.
נמדדת על ידי MTF, המשלבת רזולוציה וניגודיות, החדות קובעת כמה פרטים ניתן לשחזר על ידי מערכת אופטית. ככל שה-MTF גבוה יותר, כך פרט התמונה עדין יותר. מכיוון שתצוגות VR נצפות מבעד ובכך מוגדלות על ידי עדשה, הצוות שלנו חייב לייעל את העיצוב והייצור של האופטיקה שלנו כדי למנוע חפצים הנגרמים מהעדשה. חשוב גם להכיר בכך שעם תצוגה דו-ממדית שטוחה כמו טלוויזיה, החדות היא אחידה. ב-VR, זה לא - יש לך דרגות שונות של חדות במרכז ובקצה העדשה. המטרה, אם כן, היא להשיג MTF גבוה יותר גם במרכז וגם בפריפריה.
ב-Meta Quest Pro, החדות המרכזית היא 0.98 וחדות הקצוות היא 0.85* - שיפור של 25% ו-50% לעומת Meta Quest 2, בהתאמה.
קונטרסט
יחס הניגודיות הוא היחס בין הבהירות של הלבן הבהיר ביותר לשחור הכהה ביותר שמערכת אופטית לתצוגה יכולה לייצר. ככל שהיחס גבוה יותר, הניגודיות טובה יותר.
כדי למקסם את הניגודיות, התצוגה בצפיפות הפיקסלים הגבוהה של Meta Quest Pro מצוידת בטכנולוגיית עמעום מקומית מיוחדת שיכולה לשלוט על למעלה מ-500 בלוקי LED בודדים באופן עצמאי. זה מביא ל-75% יותר ניגודיות, מספקים שחורים עמוקים יותר וחווית צפייה משופרת בהרבה.
בנוסף, אופטיקת הפנקייק של Meta Quest Pro משתמשת בעיצוב ייחודי של שלוש ערימות סרטי קיטוב - אחת על התצוגה ואחת בכל אחד משני אלמנטי העדשה - כדי למזער תמונות רפאים, במיוחד מאמצע הפריפריה ועד לקצה ה-FOV. זה גם תורם לשיפור הניגודיות הכללית שלו.
צֶבַע
לבסוף, איכות הצבע של אוזניות VR נמדדת לפי סולם צבעים ודיוק צבעים. סולם צבעים הוא טווח הצבעים בספקטרום שניתן לשחזר על ידי המערכת הכוללת. דיוק הצבע מתייחס ליכולתה של מערכת הראייה לשחזר צבעים וגוונים כמתוכנן. יחד, הם חיוניים כדי לספק חוויה סוחפת כמו בחיים.
ל- Meta Quest Pro יש סולם צבעים רחב DCI-P3, שהוא פי 1.3 מזה של Meta Quest 2. פיתחנו גם טכנולוגיית כיול צבעים מתקדמת ב- Meta Quest Pro כדי להבטיח את דיוק הצבעים ואת פערי הבהירות על פני שתי עיניים. עם צבעים עשירים ותוססים, Meta Quest Pro מסוגל לספק בהירות ויזואלית מובחרת על פני כל שדה הראייה.
קיצור המחסנית האופטית
Meta Quest Pro כולל עדשה בעלת שני אלמנטים ו-10+ שכבות של סרטים אופטיים פונקציונליים. הקונספט המקורי פותח על ידי Reality Labs Research במהלך כשנתיים, והוא מייצג העברה טכנולוגית חומרה מוצלחת ביותר ממחקר למוצר ב-VR. עם זאת, הייתה עוד עבודה לעשות כדי לעצב עדשות פנקייק ואופטיקה לקיטוב שיעבדו במוצר - תהליך שנמשך בערך ארבע שנים, כולל יותר משנה שבמהלכה עבדו צוותי המוצר והמחקר כצוות משולב יחיד כדי להבטיח העברה מוצלחת ויעילה.
בעוד שצוותי המחקר שלנו מסוגלים לבנות מכונות זמן - אבות טיפוס המציגים מה עשוי להיות אפשרי חמש עד 10 שנים או יותר בעתיד, ללא התחשבות באילוצים כמו עלות, משקל ועוד - צוותי המוצר שלנו חייבים לספק עיצוב בר-קיימא שיכול להיות מיוצר בקנה מידה. רחוק ממוצרי מדף, צוות המוצרים עיצב עדשות וערימות קיטוב ייחודיות באמת. בעוד שעדשות פנקייק ואופטיקה לקיטוב כשלעצמם אינם דבר חדש, היישום שלהן ל-VR מציב אתגרים ייחודיים בייצור בקנה מידה. לא היה יצרן שיצר את החלקים, מה שדרש ייצור ואינטגרציה של עדשות וסרטי קיטוב מדויקים להפליא, ולכן צוותי המוצרים שלנו נאלצו לעבוד בשיתוף פעולה הדוק עם התעשייה במשך שנים כדי ליצור את שרשרת האספקה מאפס ולקדם את המצב שלהם. -יכולות ייצור אמנותי. היינו בין הראשונים לעבוד עם שותפים תעשייתיים ברמה 1 כדי ליצור מחסנית אופטית מקוצרת ואופטיקה של פנקייק כמו של Meta Quest Pro - ועשינו את זה בקנה מידה.
בסך הכל, Meta מחזיקה כיום ב-350+ פטנטים הקשורים לטכנולוגיות אופטיות, כולל אלו המתמקדות במזעור גודל תוך אופטימיזציה של ביצועים חזותיים.
מוסיף הכל
כאשר אתה משלב את כל החדשנות והטכנולוגיה הזו למכשיר צרכני אחד, אתה מקבל אוזניות VR עם מערכת ויזואלית המאפשרת טקסט חד יותר, ויזואליה ברורה יותר, צבעים מרהיבים יותר וחוויה כללית נוחה יותר - בין אם אתה קורא מיילים ב- השולחן שלך פנימה שקוע, יצירת משחק פיזיקה ב Figmin XR, או להילחם במפלצות עם חברים דמאו.
זהו אתגר עיצוב אופטימיזציית המערכת - המחייב את צוותי המוצרים שלנו לקחת את המערכת החזותית של VR כמכלול, במקום להתמקד רק ברכיבים בודדים. בסופו של יום, המטרה שלנו היא למקסם את חווית המשתמש ההוליסטית. זה אולי לא מושלם, אבל הפשרות שעשינו נועדו לשמר את החוויה הוויזואלית הטובה ביותר. וזו רק ההתחלה. מכיוון שטכנולוגיית ה-Infinite Display שלנו ממשיכה להשתפר ואנו מסוגלים לשלב את עדשות הפנקייק החדשניות של Meta Quest Pro ואופטיקה לקיטוב עם צגים ברזולוציה גבוהה עוד יותר, אנו אמורים לראות קפיצות משמעותיות באיכות החזותית - כפי שנמדדה על ידי PPD ומעבר לכך.
*MTF כאן נמדד ב-5 lp/mm (זוגות קווים למילימטר).
