Созданы «жидкие линзы», способные переключать фокусное расстояние за 70 миллисекунд — является ли этот сигнал прорывом для масштабирования в гарнитурах XR

На выставке Augmented World Expo (AWE), завершившейся в июне, стартап Oxford Optical Labs (OOL) привлек значительное внимание своей технологией настраиваемых жидких линз.

Эта технология считается ключевым компонентом для реализации будущих гарнитур с возможностями переменной фокусировки и обещает полное разрешение конфликта вергентности и аккомодации — давней проблемы, преследующей индустрию VR/AR.

Представляем передовую технологию: жидкие линзы, меняющие форму

Основная технология OOL — это система жидких линз с регулируемой фокусировкой, которая разрабатывается уже более двух десятилетий. В отличие от традиционных стеклянных линз, эта линза состоит из гибкой мембраны, наполненной жидкостью. Изменяя давление, прикладываемое к определенным точкам линзы, можно точно регулировать ее оптические параметры, что позволяет корректировать близорукость, дальнозоркость и даже астигматизм с помощью одной линзы.

На выставке репортер лично познакомился с объективом. Его передняя часть мягкая на ощупь, напоминающая наполненный водой шарик для снятия стресса, но, как сообщается, она очень прочная; Лабораторные испытания показали, что линзы сохраняют свои характеристики более 15 лет. Кроме того, внутренняя жидкость нетоксична и безопасна. Еще более примечательно то, что оптические свойства линзы можно быстро изменить с помощью внешнего «деформатора».

Докладчик продемонстрировал, как мгновенно меняются оптические параметры линзы, если ее защелкнуть на магнитном кольце, имеющем особую рельефную структуру. Это означает, что одну базовую линзу можно адаптировать для удовлетворения различных требований к диоптриям, просто заменяя различные насадки.

От коррекции к масштабированию: трехэтапная стратегия

Конечная цель OOL — создать настоящую вариофокальную гарнитуру, но компания принимает поэтапную стратегию:

Шаг 1: Индивидуальное обслуживание очков.

Регулируемые вставки для линз предназначены для общественных мест, таких как музеи и центры виртуальной реальности. Сотрудники просто используют специальное оборудование для считывания оптометрических данных пользователя, а затем регулируют распределение давления с помощью прецизионных винтов на краях линзы; это позволяет линзам мгновенно адаптироваться к конкретному пользователю, избавляя от необходимости хранить большой запас запасных линз с различными рецептами.

Шаг 2. Интеграция в гарнитуры

Благодаря партнерству с такими производителями гарнитур, как Meta и Pico, жидкие линзы можно напрямую интегрировать в устройства со встроенным простым механизмом регулировки. В будущем пользователи смогут легко регулировать диоптрии самостоятельно — так же, как и настройку межзрачкового расстояния — без необходимости покупать дорогие магнитные линзы.

Конечная цель: достижение динамических возможностей варифокального обзора.

Это направлено на разрешение конфликта вергенции и аккомодации в VR/AR, позволяя глазам пользователей естественным образом фокусироваться на виртуальных объектах на разных расстояниях — так же, как они это делают в реальном мире. Это приближает вариофокальное зрение, продемонстрированное прототипом Oculus Half-Dome, к реальности.

Как работает технология масштабирования? Используя «визуальные слепые зоны».

Для достижения динамического масштабирования требуется тесная координация между технологией отслеживания глаз и механизмом быстрой регулировки объектива. Система должна предсказывать конечную точку движения глаз — в частности, объект, на котором пользователь собирается зафиксировать взгляд, — в режиме реального времени. Затем он использует «период гашения» (обычно превышающий 100 миллисекунд), в течение которого мозг подавляет зрительные сигналы, в то время как глаз выполняет саккаду, чтобы быстро отрегулировать хрусталик в правильное положение примерно за 70 миллисекунд. Далее следует точная настройка, обеспечивающая точную фокусировку, и весь процесс должен быть достаточно плавным, чтобы не вызывать дискомфорта у пользователя.

Практический опыт: прототип ручного масштабирования успешно проверен

Репортер протестировал прототип AR, интегрированный с оптическим волноводным дисплеем. В ручном режиме, управляемом с помощью мини-клавиатуры, объектив мог четко фокусироваться на объектах на ближнем, среднем и дальнем расстоянии, одновременно сохраняя четкость как виртуальных меток, так и соответствующих им физических объектов.

Это демонстрирует техническую возможность использования линз OOL для варифокальных приложений AR.

Однако репортер также отметил, что нынешний прототип остается очень элементарным; скорость масштабирования далеко не достигает целевых 70 миллисекунд, а работа сопровождается значительным механическим шумом. От функционального прототипа до полноценного продукта потребительского уровня еще предстоит пройти долгий путь.

Перспективы: проблемы и возможности сосуществуют

Технология жидкостных линз OOL уже соответствует всем стандартам ANSI, и ее перспективы в области настраиваемых линз по рецепту весьма многообещающие, особенно для приложений B2B, требующих частой смены пользователей, где она пользуется большой популярностью.

Тем не менее, репортер сохраняет осторожный оптимизм в отношении реализации возможностей варифокального обзора в гарнитурах потребительского уровня. Хотя это теоретически осуществимо, преобразование этого продукта в серийный продукт, стабильный, надежный, бесшумный и экономичный, может занять несколько лет. Кроме того, он сталкивается с конкуренцией со стороны других технологических подходов, таких как жидкокристаллические линзы с электронным управлением.

В любом случае, демонстрация OOL на AWE, несомненно, указывает на захватывающее направление для индустрии XR. Эта передовая технология, родом из Оксфорда, Великобритания, неуклонно продвигается к цели сделать визуальный опыт в виртуальном мире более естественным и ориентированным на человека.

Источник: Планета VRAR