本帖最后由 寂川之隐 于 2024-3-31 20:04 编辑
使用 AR 眼镜时,头晕的原因主要是“辐辏-调节冲突”(vergence-accommodation conflict,VAC)
如上图所示,左边是人眼观察真实景物时的情况,右边是用 AR 眼镜观察虚像时的情况。会聚距离指人眼视线的交点到人眼的距离,调焦距离指人眼为了看清虚像,晶状体的聚焦点到人眼的距离。辐辏-调节冲突可以简单理解为,大脑感知到的景物深度与眼睛晶状体感知到的景物深度不符,于是这种冲突会使人产生头晕的感觉。
VAC 的根本原因在于近眼显示光学设计方案的深度信息不完整,使眼睛晶状体调节距离固定。对深度信息调控,是解决近眼显示光学系统 VAC 的关键所在。
常见的 VAC 解决方法有以下几种:
1. 无深度信息:视网膜投影显示(通常也叫做 Maxwellian View)
光源通过透镜直接成像在瞳孔中。人眼晶状体可理解为具有变焦特性的光学透镜,不同方向光束经过透镜光心入射时,光线传播方向不随透镜曲率变化而变化,晶状体在任意屈光度状态下,显示画面均能在视网膜上清晰成像。
2. 部分深度信息:多焦面显示
例如 Magic Leap 设置了 6 层衍射光波导层以实现 1m 和 3m 的不同距离处的两焦面显示。还可以使用变焦元件实现多焦面显示。
3. 完整深度信息:光场显示
(1)集成成像
利用微透镜阵列(或针孔阵列)对真实场景进行采集,阵列中每个微透镜单元可采集不同角度方向的真实环境信息,得到不同方向具有视差的单元像阵列,随后在 3D 信息重建过程中,每个微透镜单元中对应于同一物点不同方向的光信息在空间会聚,重建具有深度信息的图像显示
(2)计算全息显示 / 计算多层式光场显示
将振幅型或者相位型全息图加载到空间光调制器(SLM)上进行波前重建,重现全息 3D 图像,提供完整深度信息,消除 VAC
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