近年來(lái),虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)的改變已經(jīng)被炒得火熱。遺憾的是,當(dāng)前技術(shù)的設(shè)備端用戶體驗(yàn)仍不夠友好,尤其是視野(FOV)方面的限制。好消息是,7月19號(hào)的時(shí)候,美國(guó)商標(biāo)專利局(USPTO)公布了一份來(lái)自微軟、題為《近眼顯示設(shè)備的小透鏡》的新專利。由描述可知,其有望克服AR / VR設(shè)備視野過(guò)小的問(wèn)題。
在專利描述的背景部分,微軟解釋到,各種各樣的虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng),多少面臨著視野方面的限制。它們需要將數(shù)字內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)世界無(wú)縫地融合到一起。
比如一款頭戴式顯示設(shè)備(HMD)可能包含透明顯示元素,以便佩戴者同時(shí)看到數(shù)字內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)世界。這種類(lèi)型的近眼顯示(NED)設(shè)備,可提供一定的混合現(xiàn)實(shí)(MR)體驗(yàn)。
然而典型的NED設(shè)備的視野是有限的,且它只能在用戶眼前顯示圖像(雙眼分別顯示),這樣難以營(yíng)造出一個(gè)完全身臨其境的體驗(yàn)。
增加顯示屏的尺寸,會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。但鑒于設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、消耗大量資源且價(jià)格昂貴,反而又不切實(shí)際了。有鑒于此,微軟特地申請(qǐng)了如下方法。
這里介紹的技術(shù),包括了至少一個(gè)現(xiàn)實(shí)設(shè)備。顯示裝置的實(shí)施案例,涉及透明的基板、小透鏡陣列、介于兩者之間的透明小透鏡、以及其中的光源。
光源部分是可以操作的,以朝向相應(yīng)的小透鏡陣列。這里的發(fā)光小透鏡陣列,有著特殊的配置,能夠反射光線以渲染數(shù)字圖像。
通常情況下,物理反射體會(huì)妨礙到透視的性能(反射面會(huì)反射光線)。但在本例中,微軟采用了部分反射面的配置,即仍然有小部分光會(huì)透過(guò)來(lái)。
由于部分反射的表面是與折射率相匹配的,因此表面的光功率失真可以做到最小(甚至完全消除)。小透鏡在反射中起到了高效的作用、但光線仍可通過(guò)未改變的那部分透鏡來(lái)傳輸。
需要指出的是,當(dāng)前這項(xiàng)技術(shù)仍停留于專利層面。想要看到它的實(shí)際使用,或許要等到下一代(代號(hào)為“悉尼”)的?Hololens?了。有報(bào)道稱,HoloLens 2將配備顯著改進(jìn)的全息顯示屏,且大幅降低成本。