آپٹیکل ڈیک کو اسٹیک کرنا: VR میں بصری معیار کی پیمائش پر لامحدود ڈسپلے + ایک پرائمر متعارف کرانا

جب بات VR کی ہو تو دیکھنا یقین ہے۔ ساؤنڈ اور ہیپٹکس دونوں ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں، لیکن زیادہ تر لوگوں کے لیے یہ ویژولز ہیں جو معاہدے پر مہر ثبت کرتے ہیں۔ اور خوبصورتی سے پیش کیا گیا کم پولی آرٹ بالکل اتنا ہی دم توڑ سکتا ہے جتنا کہ ایک انتہائی حقیقت پسندانہ ماحول۔ بصری طور پر حیرت انگیز ورچوئل دنیا میں مکمل طور پر لپیٹے جانے جیسا کچھ بھی نہیں ہے، قطع نظر اس کے کہ یہ حقیقت پسندی میں ڈھکی ہوئی ہے، مکمل طور پر تجریدی ہے، یا اس کے درمیان کہیں ہے۔

لیکن VR اب بھی ایک ابھرتی ہوئی ٹکنالوجی ہے، اور اس کے بارے میں بہت زیادہ مشترکہ سمجھ نہیں ہے کہ اس بصری تجربے اور پیچیدہ ٹیکنالوجیز کو جو آپ کو ہیڈسیٹ کے اندر دیکھتے ہیں اسے پیدا کرنے کے لیے اکٹھا ہونا چاہیے۔ آج جس طرح VR میں بصری معیار کی تعریف کی جا رہی ہے اس میں پوری صنعت میں کچھ تضاد بھی ہے۔

بصری معیار کے بارے میں سوچتے وقت، بہت سے لوگ وہی اصول اور معیارات لاگو کرتے ہیں جو ہم روایتی طور پر موبائل فون اور ٹی وی جیسے 2D ڈسپلے کے بارے میں سوچنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ لیکن VR ان دیگر صارفین کے آلات سے بالکل مختلف ہے۔ زیادہ فاصلے پر ایک بڑی اسکرین کو دیکھنے کے بجائے، VR صارفین ایک چھوٹی اسکرین کو دیکھ رہے ہیں، جو ان کی آنکھوں کے بہت قریب ہے اور آپٹیکل اسٹیک کے اندر لینز کے ایک سیٹ سے بڑھا ہوا ہے۔ یہ کیمرے کے لینس کے ذریعے ٹی وی کو دیکھنے کے مترادف ہے — جو آپ دیکھیں گے اس کا تعین صرف اسکرین کی ریزولوشن سے نہیں ہوتا ہے، بلکہ لینس کی آپٹیکل خصوصیات، جیسے میگنیفیکیشن اور تیز پن سے بھی ہوتا ہے۔

نیز TVs اور موبائل فونز کے برعکس، ڈسپلے بنیادی طور پر آپ کا پیچھا کرتا ہے جب آپ اپنا سر ہلاتے ہیں — اور چونکہ یہ آپ کی آنکھوں کے بہت قریب ہے، جو ایک بڑے رینج کو دیکھ سکتا ہے، آپٹکس کو ان دیکھنے کے زاویوں پر ایک مستقل جیومیٹریکل اور آپٹیکل کارکردگی فراہم کرنی چاہیے۔ ایک معیاری بصری تجربہ فراہم کریں۔ یہ اس تیزی سے اہم کردار کی طرف اشارہ کرتا ہے جو آئی ٹریکنگ ٹیکنالوجی ادا کرے گی جب بات مستقبل میں وی آر میں بصری کارکردگی اور تجربے کی ہو گی۔

ہمارا ماننا ہے کہ صنعت کو VR-مخصوص کارکردگی کے میٹرکس پر سیدھ میں لانے کی ضرورت ہے جو پوری تصویر کو بہتر طور پر دکھاتے ہیں۔ صرف ڈسپلے ریزولوشن پر توجہ مرکوز کرنے کے بجائے، ہمیں اس بات پر غور کرنا چاہیے کہ VR ہیڈسیٹ میں ڈسپلے اور آپٹکس ایک سسٹم کے طور پر کیسے کام کرتے ہیں۔ VR میں بصری وضاحت کا تعین کئی عوامل سے کیا جاتا ہے، جن میں سے سب سے اہم سسٹم ریزولوشن (پکسل فی ڈگری، یا PPD میں ماپا جاتا ہے)، نفاست (لینس کے ماڈیولیشن ٹرانسفر فنکشن، یا MTF سے ماپا جاتا ہے)، کنٹراسٹ ریشو، اور رنگ ہیں۔ . اس پوسٹ میں، ہم ان چاروں پر گہری نظر ڈالیں گے اور ان کا تعلق Meta Quest Pro کے نئے متعارف کردہ Infinite Display آپٹیکل اسٹیک سے کیسے ہے۔

سسٹم ریزولوشن

VR ہیڈسیٹ کے معیار کے بارے میں سوچتے وقت صرف ڈسپلے ریزولوشن پر توجہ مرکوز کرنا پرکشش ہے، کیونکہ یہی وہ میٹرک ہے جس کے ذریعے ہم 2D ڈسپلے کا فیصلہ کرتے ہیں۔ لیکن اس کے بجائے، ہمیں پورے آپٹیکل سسٹم کے ریزولوشن کا اندازہ لگانا چاہیے، جس کی پیمائش PPD میں کی جاتی ہے - ایک مشترکہ میٹرک جو کہ ایک ساتھ کام کرنے والے ڈسپلے اور آپٹکس کو مدنظر رکھتا ہے۔ ایک کونیی پیمائش، PPD پکسلز کی تعداد کی پیمائش کرتا ہے جو فیلڈ آف ویو (FOV) کے 1° کے اندر پیک ہوتے ہیں۔ PPD جتنا زیادہ ہوگا، VR ہیڈسیٹ کا سسٹم ریزولوشن اتنا ہی بہتر ہوگا۔

معیاری تجربہ کو یقینی بنانے کے لیے ہم اپنے VR ہیڈ سیٹس کے ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ میں PPD کو قریب سے دیکھتے ہیں۔ اور میٹا کویسٹ پرو کے ڈسپلے کی اعلی پکسل کثافت اور ہیڈسیٹ کے پینکیک آپٹکس کے ذریعہ اس کے نتیجے میں اضافہ کی بدولت، ہم میٹا کویسٹ 22 (10 PPD) کے مقابلے Meta Quest Pro (2 PPD) کے مجموعی سسٹم ریزولوشن میں 20% اضافہ کرنے میں کامیاب رہے۔ . اگرچہ یہ آج مارکیٹ میں کسی بھی VR ہیڈسیٹ کا سب سے زیادہ PPD نہیں ہے، یہ اعلیٰ معیار کے VR اور مخلوط حقیقت سے چلنے والے ہیڈسیٹ کو پیمانے پر شروع کرنے میں ایک اہم سنگ میل ہے۔

اور ہم اسے مزید آگے بڑھانے کے لیے سرمایہ کاری کر رہے ہیں۔ ریئلٹی لیبز ریسرچ میں ہماری ڈسپلے سسٹمز ریسرچ ٹیم نے حال ہی میں اس کی نقاب کشائی کی۔ بٹرسکوچ پروٹو ٹائپ، جو Meta Quest 2 کے تقریباً نصف تک منظر کے میدان کو محدود کرتا ہے اور 3 PPD کے مجموعی سسٹم ریزولوشن کو حاصل کرنے کے لیے ایک نئی قسم کے ہائبرڈ لینس کے ساتھ 55K LCD پینلز کا استعمال کرتا ہے۔ آنکھوں کے چارٹ پر 60/20 لائن کو ظاہر کرنے کے لیے کافی ہے) اور ممکنہ طور پر ایک نئے صنعتی معیار کی راہ ہموار کرتا ہے۔ جبکہ Butterscotch ایک تحقیقی پروٹو ٹائپ ہے جس میں تکنیکی ترتیب ہے جو اسے مستقبل کی مصنوعات میں نہیں بنا سکتی، ہم اپنے پروڈکٹ کے روڈ میپ پر ریٹینل ریزولوشن حاصل کرنے کے لیے مل کر ہائی ڈینسٹی ڈسپلے اور ہائی ریزولوشن آپٹیکل سسٹم تیار کر رہے ہیں۔

تیزی

جب کہ PPD آپٹیکل سسٹم کے اجزاء کو مدنظر رکھتے ہوئے مجموعی نظام کے حل کے لیے ایک بنیادی لائن کا تعین کرتا ہے، وہاں ایک اور اہم میٹرک ہے جو VR بصری وضاحت کے بارے میں آج کی بحثوں میں خاطر خواہ توجہ نہیں دیتا ہے: نفاست۔

MTF کے ذریعے ماپا جاتا ہے، جو ریزولوشن اور کنٹراسٹ کو یکجا کرتا ہے، نفاست سے یہ طے ہوتا ہے کہ آپٹیکل سسٹم کے ذریعے کتنی تفصیل دوبارہ تیار کی جا سکتی ہے۔ MTF جتنا اونچا ہوگا، تصویر کی تفصیل اتنی ہی بہتر ہوگی۔ چونکہ VR ڈسپلے کو ایک لینس کے ذریعے دیکھا جاتا ہے اور اس طرح اس کو بڑھایا جاتا ہے، اس لیے ہماری ٹیم کو اپنے آپٹکس کے ڈیزائن اور فیبریکیشن کو بہتر بنانا چاہیے تاکہ لینس کی وجہ سے ہونے والے نمونوں سے بچا جا سکے۔ یہ تسلیم کرنا بھی ضروری ہے کہ، ٹی وی جیسے فلیٹ 2D ڈسپلے کے ساتھ، نفاست یکساں ہے۔ VR میں، ایسا نہیں ہے — آپ کے لینس کے مرکز اور کنارے پر نفاست کی مختلف ڈگریاں ہیں۔ مقصد، پھر، مرکز اور دائرہ دونوں میں ایک اعلیٰ MTF حاصل کرنا ہے۔

Meta Quest Pro پر، مرکز کا نفاست 0.98 ہے اور کنارے کا نفاست 0.85*—میٹا کویسٹ 25 کے مقابلے میں بالترتیب 50% اور 2% بہتری ہے۔

اس کے برعکس

کنٹراسٹ ریشو سب سے چمکدار سفید اور گہرے سیاہ کے درمیان وہ تناسب ہے جو ڈسپلے آپٹیکل سسٹم پیدا کر سکتا ہے۔ تناسب جتنا زیادہ ہوگا، اس کے برعکس بہتر ہوگا۔

کنٹراسٹ کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے، Meta Quest Pro کا ہائی پکسل ڈینسٹی ڈسپلے مخصوص مقامی ڈمنگ ٹیکنالوجی سے لیس ہے جو 500 سے زیادہ انفرادی LED بلاکس کو آزادانہ طور پر کنٹرول کر سکتا ہے۔ اس کے نتیجے میں 75% زیادہ کنٹراسٹ ہوتا ہے، گہرے سیاہ فام اور دیکھنے کا بہت بہتر تجربہ فراہم کرتا ہے۔

مزید برآں، Meta Quest Pro کے پین کیک آپٹکس تین پولرائزیشن-فلم سٹیکس کے منفرد ڈیزائن کا استعمال کرتے ہیں- ایک ڈسپلے پر اور ایک دو لینس عناصر میں سے ہر ایک پر- ماضی کی تصویروں کو کم سے کم کرنے کے لیے، خاص طور پر وسط دائرہ سے لے کر FOV کے کنارے تک۔ یہ اس کے مجموعی بہتر کنٹراسٹ میں بھی حصہ ڈالتا ہے۔

رنگ

آخر میں، VR ہیڈسیٹ کے رنگ کے معیار کی پیمائش رنگ کے پہلو اور رنگ کی درستگی سے کی جاتی ہے۔ کلر گامٹ ایک سپیکٹرم کے اندر رنگوں کی وہ رینج ہے جسے مجموعی نظام کے ذریعے دوبارہ تیار کیا جا سکتا ہے۔ رنگ کی درستگی سے مراد بصری نظام کی طرف سے رنگوں اور شیڈز کو حسب منشا دوبارہ پیدا کرنے کی صلاحیت ہے۔ ایک ساتھ مل کر، وہ زندگی بھر کا عمیق تجربہ فراہم کرنے کے لیے بہت ضروری ہیں۔

Meta Quest Pro میں ایک وسیع DCI-P3 کلر گامٹ ہے، جو Meta Quest 1.3 سے 2 گنا زیادہ ہے۔ ہم نے Meta Quest Pro میں رنگ کی درستگی اور چمک کے تفاوت کو یقینی بنانے کے لیے جدید رنگ کیلیبریشن ٹیکنالوجی بھی تیار کی ہے۔ بھرپور اور متحرک رنگوں کے ساتھ، Meta Quest Pro پورے میدان میں پریمیم بصری وضاحت فراہم کرنے کے قابل ہے۔

آپٹیکل اسٹیک کو مختصر کرنا

میٹا کویسٹ پرو میں دو عنصری لینس اور فنکشنل آپٹیکل فلموں کی 10+ پرتیں شامل ہیں۔ اصل تصور کو ریئلٹی لیبز ریسرچ نے تقریباً دو سال کے دوران تیار کیا تھا، اور یہ VR میں ریسرچ سے پروڈکٹ میں ایک انتہائی کامیاب ہارڈویئر ٹیک ٹرانسفر کی نمائندگی کرتا ہے۔ تاہم، پینکیک لینسز اور پولرائزیشن آپٹکس کو ڈیزائن کرنے کے لیے مزید کام کرنا باقی تھا جو پروڈکٹ میں کام کریں گے- ایک ایسا عمل جس میں تقریباً چار سال لگے، بشمول ایک سال سے زیادہ جس کے دوران پروڈکٹ اور ریسرچ ٹیموں نے اس بات کو یقینی بنانے کے لیے ایک مربوط ٹیم کے طور پر کام کیا۔ ایک کامیاب اور موثر منتقلی.

جب کہ ہماری تحقیقی ٹیمیں ٹائم مشینیں بنانے کے قابل ہیں — ایسے پروٹو ٹائپس جو یہ بتاتی ہیں کہ لاگت، وزن اور مزید جیسی رکاوٹوں کی پرواہ کیے بغیر مستقبل میں پانچ سے 10 سال یا اس سے زیادہ کیا ممکن ہو سکتا ہے — ہماری مصنوعات کی ٹیموں کو ایک قابل عمل ڈیزائن فراہم کرنا چاہیے پیمانے پر پیدا کیا جائے. آف دی شیلف پروڈکٹس سے بہت دور، پروڈکٹ ٹیم نے حقیقی معنوں میں منفرد لینز اور پولرائزیشن اسٹیکس کو ڈیزائن کیا۔ اگرچہ پینکیک لینسز اور پولرائزیشن آپٹکس اپنے آپ میں کوئی نئی چیز نہیں ہیں، لیکن VR کے لیے ان کا اطلاق پیمانے پر پروڈکٹائزیشن میں منفرد چیلنجز پیش کرتا ہے۔ پرزے بنانے والا کوئی مینوفیکچرر نہیں تھا، جس کے لیے ناقابل یقین حد تک عین مطابق عینک اور پولرائزیشن فلم فیبریکیشن اور انضمام کی ضرورت تھی، اس لیے ہماری پروڈکٹ ٹیموں کو سالوں کے دوران صنعت کے ساتھ مل کر کام کرنا پڑا تاکہ سپلائی چین کو شروع سے بنایا جا سکے اور اپنی حالت کو آگے بڑھایا جا سکے۔ - آرٹ مینوفیکچرنگ کی صلاحیتیں میٹا کویسٹ پرو کی طرح ایک مختصر آپٹیکل اسٹیک اور پینکیک آپٹکس بنانے کے لیے ہم درجے کے 1 صنعتی شراکت داروں کے ساتھ کام کرنے والے پہلے لوگوں میں شامل تھے اور ہم نے اسے بڑے پیمانے پر کیا۔

سب نے بتایا، میٹا کے پاس فی الحال آپٹیکل ٹیکنالوجیز سے متعلق 350+ پیٹنٹس ہیں، جن میں بصری کارکردگی کو بہتر بناتے ہوئے سائز کو کم کرنے پر توجہ دی گئی ہے۔

یہ سب شامل کرنا

جب آپ اس تمام جدت اور ٹیکنالوجی کو ایک صارف کے آلے میں یکجا کرتے ہیں، تو آپ کو ایک بصری نظام کے ساتھ ایک VR ہیڈسیٹ ملتا ہے جو تیز متن، واضح بصری، زیادہ متحرک رنگوں، اور مجموعی طور پر زیادہ آرام دہ تجربہ کی اجازت دیتا ہے — چاہے آپ ای میلز پڑھ رہے ہوں۔ آپ کی میز میں ڈوبی ہوئیمیں ایک فزکس گیم بنا رہا ہے۔ فگمین ایکس آر، یا دوستوں کے ساتھ راکشسوں سے لڑنا ڈیمو.

یہ سسٹم کو بہتر بنانے کے ڈیزائن کا چیلنج ہے — جس میں ہماری پروڈکٹ ٹیموں کو صرف انفرادی اجزاء پر توجہ مرکوز کرنے کے بجائے، VR بصری نظام کو مجموعی طور پر لینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ دن کے اختتام پر، ہمارا مقصد صارف کے مجموعی تجربے کو زیادہ سے زیادہ کرنا ہے۔ ہو سکتا ہے یہ کامل نہ ہو، لیکن ہم نے جو تجارت کی ہے اس کا مقصد بہترین ممکنہ بصری تجربے کو محفوظ رکھنا ہے۔ اور یہ صرف شروعات ہے۔ چونکہ ہماری لامحدود ڈسپلے ٹیکنالوجی میں بہتری آتی جارہی ہے اور ہم میٹا کویسٹ پرو کے اختراعی پینکیک لینسز اور پولرائزیشن آپٹکس کو اس سے بھی زیادہ ریزولوشن ڈسپلے کے ساتھ جوڑنے کے قابل ہیں، ہمیں بصری معیار میں نمایاں چھلانگیں نظر آنی چاہئیں۔

*ایم ٹی ایف یہاں 5 lp/mm (لائن جوڑے فی ملی میٹر) پر ماپا جاتا ہے۔