本周在南加州舉行的Virtual Reality LA 2016上，通過連接到一臺配置了Maxwell GPU的臺式機，該公司演示了其光場虛擬現(xiàn)實頭顯原型機的改進版。英偉達(dá)用來實時運算光場圖像的計算架構(gòu)是以用于GPU的CUDA并行編程語言為基礎(chǔ)。
英偉達(dá)光場立體鏡原型機
如今有了虛擬現(xiàn)實頭顯，用戶更多時候是在看顯示器而不是真實的圖像。長時間以來會導(dǎo)致眼睛過度疲勞，佩戴者疲勞，以及最普遍的暈動癥。
英偉達(dá)光場立體頭顯原理圖
但是英偉達(dá)和斯坦福大學(xué)的合作項目似乎把這一技術(shù)進展到了下一個階段，他們這款虛擬現(xiàn)實頭顯設(shè)計幾乎不會出現(xiàn)暈動癥副作用。“光場立體鏡”原型機套裝用了兩個間隔5毫米相連的LCD面板做成的分層顯示器。它們被眼鏡盒后端的背光板和靠近用戶眼鏡的兩個圓形觀看鏡片夾在了中間。
“我們感知自然界的方式比立體鏡要復(fù)雜得多，”斯坦福大學(xué)電氣工程的一位助理教授Gordon Wetzstein在一次采訪中說道。“我們的眼睛能以不同的距離聚焦。即使是單眼也能看到3D圖像。它通過聚焦眼球的視線來實現(xiàn)。”
維基百科——用“L”測量的一種光場射線。
斯坦福大學(xué)和英偉達(dá)合作的這款原型機佩戴套裝為雙眼創(chuàng)造出一種自然的景深，并把它和一種從略微不同的角度在每只眼睛呈現(xiàn)圖像的立體技術(shù)相結(jié)合。在SIGGRAPH 2013大會上，英偉達(dá)用索尼安裝在一個類似于鏡框的一對ECX332A OLED微顯示器展示了一臺早期光場顯示器原型機。每個面板大小為15.36mm x 8.64mm (0.60 x 0.34 英寸)，大約相當(dāng)于每毫米83像素。每個顯示器的分辨率為1024×720，擁有24位彩色像素以及97%的NTSC色域，亮度200 cd/m2，還有0.01秒的超低響應(yīng)時間。
英偉達(dá)頭戴近眼式光場顯示器原型機(2013年11月)
首先，一個微透鏡陣列把每個圖像分成單獨的光線，類似于最近推出的Lytro ILLUM全光鏡頭相機。該陣列在給定場景中捕獲光照強度之類的信息以及光線在空間內(nèi)傳播的方向。最終成果就是，每個圖像中捕獲的景深距離顯得更加立體，讓眼睛看到的虛擬環(huán)境更加“自然”同時最大限度減小暈動癥。
斯坦福大學(xué)在SIGGRAPH 2015大會的展示
或許光場虛擬現(xiàn)實最令人著迷的地方在于它可以讓佩戴者的眼鏡更自然地在焦點提示做出反應(yīng)并休息。這就減輕了用眼疲勞而且更自然地模擬了我們在現(xiàn)實生活中感知世界的方式。
早在2013年11月，英偉達(dá)的研究人員Douglas Lanman博士和David Luebke博士就發(fā)表了一篇論文，介紹了公司配上頭部跟蹤的近眼式光場顯示器原型機，所以用戶就能在虛擬環(huán)境中看見自己的手。
英偉達(dá)的光場研究
他們的結(jié)論是，目前的消費者虛擬現(xiàn)實頭顯呈現(xiàn)出兩大局限性——首先位于觀眾視野周圍的顯示器視場太窄，其次是這些頭顯外形笨重而且頭帶太緊。英偉達(dá)希望用這種微鏡片顯示系統(tǒng)改變這些限制，同時也實現(xiàn)了一種更寬廣的視場，而且為用戶提供更小型的眼鏡設(shè)備，實現(xiàn)一種更舒適的觀看體驗。
光場虛擬現(xiàn)實技術(shù)預(yù)計會在三到五年后普遍應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實頭顯中。
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