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    VR 場景點先算「真實」? Meta 展示原型機挑戰 4 項技術

    Mickey Chan
    Mickey Chan
    愛騎單車的宅,眼鏡娘控。座右銘: 1.膽固醇跟美味是成正比的; 2.所有人都可以騙,但絕對不能騙自己; 3.賣掉的貨才是錢,不賣的收藏品不值一文; 4.踩單車,是為了吃更多美食! 5.正義的話語,不一定出自正義之人的口;

    雖然近年推出的 VR 裝置解像度愈來愈高,不過距離理想的 VR 沉浸式體驗還有一段距離。最近 Meta CEO 朱克伯格就發放影片,介紹多款最新開發的 VR 頭戴裝置原型機和當中的技術,目標是要營造難分真假的 VR 。

    Meta 對於正在開發的 VR 技術一向很公開,經常介紹有關的技術,例如三年前的實時表情追蹤和去年的肌電圖隔空輸入等。而今次朱克伯格介紹的多款 VR 頭戴裝置原型機,就分別用來研究 4 項與視覺有關的 VR 技術,最終要將這些原型機整合為一,才能通過 Meta 稱為「視覺圖靈測試」,令人類的視覺系統相信 VR 眼罩中的景象是真實的。

    Meta 三年前展示的實時表情追蹤技術。

    挑戰 4 項技術

    挑戰一:視網膜解像度

    VR 裝置的解像度要超越人眼的解釋能力,才不會有像素微粒的感覺。朱克伯格指要達到這點,視線範圍每一度 (degree) 起碼要有 60 像素 (60 PPD) 。 Meta 開發出名為 Butterscotch 的原型眼罩,比較 Meta 過往推出過的 VR 眼罩 Rift 和 Quest 2 來看視力測驗圖,就會發現最小的字母也能清晰可見。

    挑戰二:可變焦距

    這項技術令人可以聚焦於 VR 場景的任意深度,並且要支援兩項人類眼睛的基本對焦功能:輻輳 (vergence) 和調節 (accommodation) 。 Meta 開發了一系列名為 Half Dome 的原型眼罩,初期使用機械方式配合眼睛追蹤技術,改變鏡片與屏幕面板的距離,後來就轉用固態電子系統來令 VR 裝置的光學單元更袖珍。

    挑戰三:光學歪曲

    透鏡在本質上就是扭曲通過的光線,不過這也經常會產生像色散和瞳孔游移等畸變,令用戶察覺鏡片的存在。解決這個問題要設計新的鏡片,和能夠對不停移動的眼睛進行高速糾正歪曲的運算法。不過因為透鏡不能快速製作,研究人員就開發了一部「歪曲模擬器」,使用 3D 電視來模擬 VR 眼罩,並透過軟件來模擬透鏡,以加快開發。

    挑戰四: HDR

    朱克伯格形容這項技術最重要。 Meta 開發了他們宣稱是世上首款 HDR VR 眼罩 Starburst ,亮度可以高達 20,000nits ,較現時採用 mini LED 背光屏幕的 12.9 吋 iPad Pro 峰值亮度 1,600nits 高出 12.5 倍,目標是呈現出真實煙花、火焰、爆炸等的耀眼光度。

    縮減體積

    即使上述問題都能成功解決,最終還要將這些技術成果合而為一,而且還要縮小眼罩的體積和重量。

    鏡片與顯示屏之間要有一定距離,人眼才能準確對焦。 Meta 預告會在今年推出的高階 MR 眼罩 Project Cambria 據說將採用兩片一組的 Pancake 透鏡,利用偏振摺疊光線路徑來縮短鏡片與顯示屏之間的距離,但仍然受到鏡片的厚度限制。

    Pancake 透鏡的光線路徑。
    Pancake 透鏡的光線路徑。

    Meta 更進一步開發了名為 Holocake 2 的原型眼罩,採用更加薄的全息透鏡:在傳統鏡片鑲上薄薄的全息薄膜,能具有傳統鏡片的光學效果。

    據朱克伯格表示,這款眼罩現時已可以用來播放 PC VR 體驗。但由於 Meta 今後只會推出獨立型 VR 產品,加上 Holocake 2 的全息光學元件需要雷射光源來運作,現時無論成本和尺寸都未能用在消費電子產品上。

    不過朱克伯格表示,雖然距離完成還有漫長路程,不過會在未來幾年將上述技術帶到用戶手上。

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