Американские учёные разрабатывают технологию трёхмерной AR, снижающую напряжение для глаз

Одним из естественных ограничений применения дополненной реальности стало то, что наши глаза испытывают лишнее напряжение, ...

Одним из естественных ограничений применения дополненной реальности стало то, что наши глаза испытывают лишнее напряжение, когда после двухмерной картинки на фиксированном расстоянии переходят к фокусировке на трёхмерном мире (при условии, что не фокусируются на очень далёком объекте). С нынешней AR происходит именно это: изображение с дисплеев смартфонов, планшетов и даже Google Glass не трёхмерно, но встроено в картину реального 3D-мира и не так реалистично, как хотелось бы.

AR-очки для наложения на объекты с больших дистанций не всегда вызывают напряжение и без соответствующего ущерба для пользователя применяются, к примеру, в армии. Однако электроника для слежения за непосредственным окружением пользователя, с которой необходимо сосредотачиваться одновременно на цифровой 2D-картинке и трёхмерном мире, испытывает так называемую проблему несоответствия аккомодации и конвергенции (несоответствие приспособления к внешним условиям и движения глаз, то есть необходимость в невозможной физически фокусировке на разноудалённых объектах).

Устройство, разработанное исследователем Аризонского университета Хонг Хуа (Hong Hua) и его коллегой из Университета штата Коннектикут Бахрамом Джавиди (Bahram Javidi), решает эту проблему очевидным, но непростым способом — добавлением одного измерения накладываемой картинке. Для этого оптический прозрачный наголовный дисплей (optical see-through head-mounted display — OST-HMD) реконструирует миниатюрную 3D-сцену из большого количества её перспективных изображений.

(а) настройка; (b) для создания 3D-изображения дисплей микроинтегрального отображения сочетает сразу несколько углов зрения; (с)-(f) эти фото показывают, что при смене фокуса цифровая картинка ведёт себя подобно реальному объекту

(а) настройка; (b) для создания 3D-изображения дисплей микроинтегрального отображения сочетает сразу несколько углов зрения; (с)-(f) эти фото показывают, что при смене фокуса цифровая картинка ведёт себя подобно реальному объекту

По словам учёных, их подход с использованием оптической технологии свободной формы в перспективе может быть применён в очках дополненной реальности, сравнительно безопасных для глаз и имеющих привычные размеры. В качестве доказательства был продемонстрирован прототип такой системы с применением сути разработки — технологии дисплея микроскопического интегрального отображения. А результатом стало наложение картинки таким образом, будто она реальна и находится в координатах, для которых человеку не нужно производить рефокусировку.

Работа над технологией всё ещё идёт, и она не готова к коммерциализации. На данный момент учёные надеются улучшить ситуацию с глубиной и пространственным разрешением изображения, а также углами обзора. Правда, по словам Джавиди, быстрый прогресс в областях оптики и оптоэлектроники делает перспективы технологии менее туманными.

Подробный отчёт об исследовании доступен бесплатно на английском языке в журнале Optics Express.

По материалам Space Daily и Optics Express

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, сообщите нам, выделив текст и нажав клавиши Shift + E или кликнув сюда.

Раздел
Новости

Другие статьи