Meta avslöjar VR-headset-prototyper designade för att göra VR "omöjlig att skilja från verkligheten"

Meta säger att dess slutmål med sin VR-hårdvara är att göra ett bekvämt, kompakt headset med visuell finalitet som inte går att skilja från verkligheten. Idag avslöjade företaget sina senaste VR-headsetprototyper som de säger representerar steg mot det målet.

Meta har inte gjort det någon hemlighet att de dumpar tiotals miljarder dollar i sina XR-ansträngningar, varav mycket går till långsiktig FoU genom dess Reality Labs Research-avdelning. Uppenbarligen i ett försök att belysa vad de pengarna faktiskt åstadkommer, bjöd företaget in en grupp press att sitta ner för en titt på sina senaste prestationer inom VR-hårdvaru-FoU.

Att nå baren

Till att börja talade Metas vd Mark Zuckerberg tillsammans med Reality Labs chefsforskare Michael Abrash förklara att företagets slutmål är att bygga VR-hårdvara som uppfyller alla visuella krav för att accepteras som "riktiga" av ditt visuella system.

VR-headset idag är imponerande uppslukande, men det råder fortfarande ingen tvekan om att det du tittar på är, ja... virtuellt.

Inom Metas Reality Labs Research-division använder företaget termen "visuellt Turing Test" för att representera ribban som måste uppfyllas för att övertyga ditt visuella system om att det som finns inuti headsetet är faktiskt verklig. Konceptet är lånat från ett liknande koncept som betecknar den punkt där en människa kan se skillnad på en annan människa och en artificiell intelligens.

För att ett headset helt ska övertyga ditt visuella system om att det som finns inuti headsetet är faktiskt riktigt, Meta säger att du behöver ett headset som klarar det "visuella Turing-testet."

Fyra utmaningar

Zuckerberg och Abrash beskrev vad de ser som fyra viktiga visuella utmaningar som VR-headset måste lösa innan det visuella Turing-testet kan klaras: varifokal, distorsion, näthinnaupplösning och HDR.

Kortfattat, här är vad de betyder:

• Varifocal: förmågan att fokusera på godtyckliga djup av den virtuella scenen, med båda viktiga fokusfunktioner för ögonen (vergens och ackommodation)
• Distorsion: linser förvränger i sig ljuset som passerar genom dem, och skapar ofta artefakter som färgseparation och pupillsim som gör att linsens existens är uppenbar.
• Retina-upplösning: att ha tillräckligt med upplösning på skärmen för att möta eller överträffa det mänskliga ögats upplösningsförmåga, så att det inte finns några tecken på underliggande pixlar
• HDR: även känd som högt dynamiskt omfång, som beskriver intervallet för mörker och ljusstyrka som vi upplever i den verkliga världen (som nästan ingen skärm idag kan efterlikna ordentligt).

Display Systems Research-teamet på Reality Labs har byggt prototyper som fungerar som proof-of-concepts för potentiella lösningar på dessa utmaningar.

Varifokal

För att ta itu med varifokal utvecklade teamet en serie prototyper som de kallade "Half Dome". I den serien utforskade företaget först en varifokal design som använde en mekaniskt rörlig display för att ändra avståndet mellan displayen och linsen och på så sätt ändra bildens brännvidd. Senare flyttade teamet till ett elektroniskt solid-state system som resulterade i varifokal optik som var betydligt mer kompakt, pålitlig och tyst. Det har vi täckte Half Dome-prototyperna mer i detalj här om du vill veta mer.

Virtual Reality... För linser

När det gäller distorsion, förklarade Abrash att det är en besvärlig process att experimentera med linsdesigner och distorsionskorrigeringsalgoritmer som är specifika för dessa linsdesigner. Nya linser kan inte göras snabbt, sa han, och när de väl är gjorda måste de fortfarande noggrant integreras i ett headset.

För att göra det möjligt för Display Systems Research-teamet att arbeta snabbare med problemet byggde teamet en "distortionssimulator", som faktiskt emulerar ett VR-headset med en 3DTV, och simulerar linser (och deras motsvarande distorsionskorrigeringsalgoritmer) i programvaran.

Genom att göra det har teamet kunnat iterera på problemet snabbare, där den viktigaste utmaningen är att dynamiskt korrigera linsförvrängningar när ögat rör sig, snarare än att bara korrigera för det som ses när ögat tittar i linsens omedelbara mitt.

Retinaupplösning

På framsidan av näthinnan avslöjade Meta en tidigare osynlig headsetprototyp som heter Butterscotch, som företaget säger uppnår en näthinnaupplösning på 60 pixlar per grad, vilket möjliggör 20/20 syn. För att göra det använde de extremt pixeltäta skärmar och minskade synfältet – för att koncentrera pixlarna över en mindre yta – till ungefär hälften så stor som Quest 2. Företaget säger att det också utvecklat en "hybridlins ” som skulle ”fullständigt lösa” den ökade upplösningen, och den delade jämförelser mellan den ursprungliga Rift, Quest 2 och Butterscotch-prototypen.

Även om det redan finns headset där ute idag som erbjuder näthinnaupplösning – som Varjos VR-3-headset – bara ett litet område i mitten av vyn (27° × 27°) når 60 PPD-märket... allt utanför det området sjunker till 30 PPD eller lägre. Uppenbarligen har Metas Butterscotch-prototyp 60 PPD över hela synfältet, även om företaget inte förklarade i vilken utsträckning upplösningen reduceras mot objektivets kanter.

Fortsätt på sida 2: High Dynamic Range, Downsizing »