Optik Donanımı İstifleme: Sonsuz Ekranla Tanışın + VR'de Görsel Kaliteyi Ölçmeye İlişkin Bir Başlangıç

VR söz konusu olduğunda görmek inanmaktır. Hem ses hem de dokunsal önemli bir rol oynamaktadır, ancak çoğu insan için işi bitiren görsellerdir. Ve güzel bir şekilde oluşturulmuş düşük poli sanat eserleri, hiper gerçekçi bir ortam kadar nefes kesici olabilir. Gerçekçilikle dolu, tamamen soyutlanmış veya ikisinin arasında bir yerde olmasına bakılmaksızın, görsel olarak büyüleyici bir sanal dünyaya tamamen kapılmak gibisi yoktur.

Ancak VR hala gelişmekte olan bir teknoloji ve görsel deneyimin yaratılmasında neyin rol oynadığı ve başlığın içinde gördüklerinizi üretmek için bir araya gelmesi gereken karmaşık teknolojiler konusunda pek fazla ortak bir anlayış yok. Günümüzde VR'de görsel kalitenin tanımlanmasında da sektör genelinde bazı tutarsızlıklar var.

Pek çok kişi, görsel kaliteyi düşünürken, cep telefonları ve TV'ler gibi 2D ekranları düşünürken geleneksel olarak kullandığımız ilke ve standartların aynısını uyguluyor. Ancak VR, diğer tüketici cihazlarından çok farklı. VR kullanıcıları, büyük bir ekrana daha uzak bir mesafeden bakmak yerine, gözlerine çok daha yakın olan ve optik bir yığın içindeki bir dizi mercekle büyütülmüş daha küçük bir ekrana bakıyor. Bu, bir kamera merceğinden TV'ye bakmaya benziyor; göreceğiniz şey yalnızca ekranın çözünürlüğüne göre değil, aynı zamanda merceğin büyütme ve keskinlik gibi optik özelliklerine de bağlı.

Ayrıca TV'lerden ve cep telefonlarından farklı olarak ekran, başınızı hareket ettirdikçe sizi takip eder ve geniş bir aralığa bakabilen gözlerinize çok yakın olduğundan, optiklerin bu görüş açılarında tutarlı bir geometrik ve optik performans sağlaması gerekir. kaliteli bir görsel deneyim sunar. Bu, gelecekte VR'de görsel performans ve deneyim söz konusu olduğunda göz izleme teknolojisinin oynayacağı önemi giderek artan role işaret ediyor.

Sektörün, resmin tamamını daha iyi gösteren VR'ye özel performans ölçümlerine uyum sağlaması gerektiğine inanıyoruz. Yalnızca ekran çözünürlüğüne odaklanmak yerine, ekran ve optiğin bir VR başlığındaki bir sistem olarak birlikte nasıl çalıştığını düşünmeliyiz. VR'daki görsel netlik bir dizi faktör tarafından belirlenir; bunlardan en önemlileri sistem çözünürlüğü (derece başına piksel veya PPD olarak ölçülür), keskinlik (lensin modülasyon aktarım işlevi veya MTF ile ölçülür), kontrast oranı ve renktir. . Bu yazıda dördüne ve bunların Meta Quest Pro'nun yeni tanıtılan Sonsuz Ekran optik yığınıyla nasıl ilişkili olduğuna daha yakından bakacağız.

Sistem Çözünürlüğü

VR başlık kalitesini düşünürken yalnızca ekran çözünürlüğüne odaklanmak cazip geliyor çünkü 2D ekranları değerlendirme eğiliminde olduğumuz ölçü bu. Ancak bunun yerine, PPD (ekran ve optiklerin birlikte çalışmasını dikkate alan birleşik bir ölçüm) cinsinden ölçülen tam optik sistemin çözünürlüğünü değerlendirmeliyiz. Açısal bir ölçüm olan PPD, görüş alanının (FOV) 1° yakınında paketlenmiş piksel sayısını ölçer. PPD ne kadar yüksek olursa VR gözlüğünün sistem çözünürlüğü de o kadar iyi olur.

Kaliteli bir deneyim sağlamak için VR başlıklarımızın tasarımında ve üretiminde PPD'yi yakından inceliyoruz. Meta Quest Pro'nun ekranının daha yüksek piksel yoğunluğu ve kulaklığın gözleme optikleri tarafından daha sonra büyütülmesi sayesinde, Meta Quest Pro'nun (22 PPD) genel sistem çözünürlüğünü, Meta Quest 10'ye (2 PPD) kıyasla %20 artırmayı başardık. . Bugün piyasadaki herhangi bir VR başlık arasında en yüksek PPD olmasa da bu, yüksek kaliteli VR ve karma gerçeklik özellikli başlıkların geniş ölçekte piyasaya sürülmesinde önemli bir kilometre taşıdır.

Ve bunu daha da ileriye taşımak için yatırım yapıyoruz. Reality Labs Research'teki Görüntüleme Sistemleri Araştırma ekibimiz yakın zamanda karamela prototipiGörüş alanını Meta Quest 2'nin yaklaşık yarısı kadar sınırlayan ve 3 PPD'lik genel sistem çözünürlüğü elde etmek için yeni tip hibrit lensli 55K LCD paneller kullanan, retinal çözünürlüğe yaklaşan (genellikle 60 PPD civarında olduğu kabul edilir) 20/20 çizgisini bir göz grafiğinde tasvir etmek yeterlidir) ve potansiyel olarak yeni bir endüstri standardına giden yolu açar. Butterscotch, gelecekteki bir ürüne dönüşmeyebilecek teknik konfigürasyona sahip bir araştırma prototipi olsa da, ürün yol haritamızda retinal çözünürlüğü elde etmek için yüksek yoğunluklu ekranlar ve yüksek çözünürlüklü optik sistemleri birlikte geliştiriyoruz.

Keskinlik

PPD, optik sistemin bileşenlerini dikkate alarak genel sistem çözünürlüğü için bir temel oluştururken, VR görsel netliğiyle ilgili günümüz tartışmalarında yeterince ilgi görmeyen başka bir önemli ölçüm daha var: keskinlik.

Çözünürlük ve kontrastı birleştiren MTF ile ölçülen keskinlik, bir optik sistem tarafından ne kadar ayrıntının üretilebileceğini belirler. MTF ne kadar yüksek olursa görüntü ayrıntısı o kadar ince olur. VR ekranları bir mercek aracılığıyla görüntülendiğinden ve dolayısıyla büyütüldüğünden, ekibimiz merceğin neden olduğu bozulmaları önlemek için optiklerimizin tasarımını ve üretimini optimize etmelidir. TV gibi düz bir 2D ekranda keskinliğin aynı olduğunu kabul etmek de önemlidir. VR'da durum böyle değil; merceğin merkezinde ve kenarında değişen derecelerde keskinlik bulunur. O halde amaç, hem merkezde hem de çevrede daha yüksek bir MTF'ye ulaşmaktır.

Meta Quest Pro'da merkez keskinliği 0.98 ve kenar keskinliği 0.85*'tir; bu, Meta Quest 25'ye göre sırasıyla %50 ve %2'lik bir iyileşmedir.

Kontrast

Kontrast oranı, bir ekran optik sisteminin üretebileceği en parlak beyazın parlaklığı ile en koyu siyahın parlaklığı arasındaki orandır. Oran ne kadar yüksek olursa kontrast o kadar iyi olur.

Kontrastı en üst düzeye çıkarmak için Meta Quest Pro'nun yüksek piksel yoğunluklu ekranı, 500'den fazla ayrı LED bloğunu bağımsız olarak kontrol edebilen özel yerel karartma teknolojisiyle donatılmıştır. Bu, %75 daha fazla kontrast sağlayarak daha derin siyahlar ve çok daha gelişmiş bir görüntüleme deneyimi sağlar.

Ek olarak, Meta Quest Pro'nun yassı optikleri, özellikle FOV'un orta çevresinden kenarına kadar hayalet görüntüleri en aza indirmek için üç polarizasyon filmi yığınından oluşan benzersiz bir tasarım kullanır (biri ekranda ve birer iki lens elemanının her birinde). Bu aynı zamanda genel olarak gelişmiş kontrasta da katkıda bulunur.

Renk

Son olarak, VR başlığının renginin kalitesi, renk gamı ​​ve renk doğruluğu ile ölçülür. Renk gamı ​​​​tüm sistem tarafından yeniden üretilebilen bir spektrum içindeki renk aralığıdır. Renk doğruluğu, görsel sistemin renkleri ve gölgeleri amaçlandığı şekilde yeniden üretme yeteneğini ifade eder. Birlikte, gerçekçi, sürükleyici bir deneyim sağlamak için hayati öneme sahiptirler.

Meta Quest Pro, Meta Quest 3'nin 1.3 katı olan geniş bir DCI-P2 renk gamına sahiptir. Ayrıca iki göz arasında renk doğruluğunu ve parlaklık eşitsizliğini sağlamak için Meta Quest Pro'da gelişmiş renk kalibrasyon teknolojisi geliştirdik. Zengin ve canlı renklerle Meta Quest Pro, tüm görüş alanında üstün görsel netlik sağlama kapasitesine sahiptir.

Optik Yığını Kısaltma

Meta Quest Pro, iki öğeli bir lense ve 10'dan fazla işlevsel optik film katmanına sahiptir. Orijinal konsept, Reality Labs Research tarafından yaklaşık iki yıl boyunca geliştirildi ve VR'de araştırmadan ürüne oldukça başarılı bir donanım teknolojisi transferini temsil ediyor. Bununla birlikte, üründe çalışacak pancake lensleri ve polarizasyon optiklerini tasarlamak için yapılması gereken daha çok iş vardı; ürün ve araştırma ekiplerinin tek bir entegre ekip olarak çalıştığı bir yıldan fazla süre de dahil olmak üzere yaklaşık dört yıl süren bir süreç. Başarılı ve verimli bir transfer.

Araştırma ekiplerimiz, maliyet, ağırlık ve daha fazlası gibi kısıtlamaları dikkate almadan, beş ila 10 yıl veya daha uzun bir süre sonra nelerin mümkün olabileceğini gösteren prototipler olan zaman makineleri üretebilirken, ürün ekiplerimiz de uygulanabilir bir tasarım sunmalıdır. ölçekte üretilecek. Ürün ekibi, hazır ürünlerden çok uzakta, gerçekten benzersiz lensler ve polarizasyon yığınları tasarladı. Yassı lensler ve polarizasyon optiği kendi içlerinde yeni bir şey olmasa da, bunların VR için uygulamaları geniş ölçekte ürünleştirmede benzersiz zorluklar ortaya çıkarıyor. İnanılmaz derecede hassas lens ve polarizasyon filmi üretimi ve entegrasyonu gerektiren parçaları yapan hiçbir üretici yoktu, bu nedenle ürün ekiplerimiz, tedarik zincirini sıfırdan oluşturmak ve durumlarını ilerletmek için yıllar boyunca sektörle yakın çalışmak zorunda kaldı. -sanat üretim yetenekleri. Meta Quest Pro'nunki gibi kısaltılmış bir optik yığın ve yassı optik oluşturmak için 1. kademe endüstriyel ortaklarla ilk çalışanlardan biri olduk ve bunu geniş ölçekte başardık.

Meta'nın şu anda optik teknolojilerle ilgili 350'den fazla patenti var; bunlara görsel performansı optimize ederken boyutu en aza indirmeye odaklananlar da dahil.

Hepsini Eklemek

Tüm bu inovasyonu ve teknolojiyi tek bir tüketici cihazında birleştirdiğinizde, ister e-postalarınızı ister aynı adreste okuyor olun, daha keskin metinlere, daha net görsellere, daha canlı renklere ve genel olarak daha rahat bir deneyime olanak tanıyan görsel sisteme sahip bir VR kulaklığı elde edersiniz. masanız dalmış, bir fizik oyunu oluşturma Figmin XRveya arkadaşlarınızla canavarlarla savaşmak demo.

Bu, ürün ekiplerimizin yalnızca tek tek bileşenlere odaklanmak yerine VR görsel sistemini bir bütün olarak ele almasını gerektiren bir sistem optimizasyonu tasarım zorluğudur. Günün sonunda amacımız bütünsel kullanıcı deneyimini en üst düzeye çıkarmaktır. Mükemmel olmayabilir ama yaptığımız ödünler mümkün olan en iyi görsel deneyimi korumayı amaçlıyor. Ve bu sadece başlangıç. Sonsuz Ekran teknolojimiz gelişmeye devam ettikçe ve Meta Quest Pro'nun yenilikçi yassı lenslerini ve polarizasyon optiklerini daha yüksek çözünürlüklü ekranlarla birleştirebildikçe, PPD ve ötesi ile ölçülen görsel kalitede önemli sıçramalar görmeliyiz.

*Burada MTF 5 lp/mm (milimetre başına çizgi çifti) olarak ölçülmüştür.