“变焦头显”或是Oculus的下一个黑科技成果

未经授权禁止转载本文到微信公众号，文章相关引用及参考：techradar

“我看到VR显示领域出现了一个新趋势：自适应光学元件的使用正在不断增长，如相位空间光调制器（SLM），而这通常伴随眼动追踪技术。”

（映维网 2017年5月25日）所有尝试过高端头显（Oculus Rift或HTC Vive）的用户都知道，VR是一种难以形容的体验，即便是相对低端的Gear VR也会给用户带来类似的感觉。但当前的VR并不完美。令人感觉不够自然的一个主要原因是，虚拟现实难以模仿人眼对不同距离的对象进行聚焦。一开始或许影响不大，你更多只是感觉某个地方不对。尽管你的大脑知道眼睛所看到的不是真实，但实际上我们不能让大脑这样子认为。

在现实世界中，你的眼睛可以自动对一个物体进行聚焦，而世界的其他部分则会脱离焦点。VR的问题是，无论你在VR世界中看向何处，你实际上只是盯着屏幕，也就是看着相同的距离。这会导致视觉辐辏调节冲突（vergence-accommodation conflict），并会造成用户产生眼睛不适，如长时间使用头显后会出现眼睛疲劳，视力模糊和头痛。毕竟屏幕离眼睛只有一英寸的距离。

延伸阅读：模仿聚焦不同景深，Oculus研发焦平面显示技术

为解决这个问题，Oculus一直在研发相关的解决方案，名为焦平面显示技术（Focal Surface Display）。另外，Oculus还上传了一个相关视频，视频展示了几种不同的焦距创建方法：快速显示不同距离的“幻灯片”；全息摄影；焦表面显示技术（控制图像主体的焦点深度）。但视频尚未详细解释的其中一点是，屏幕是如何决定哪一部分位于焦点，以及什么时候位于焦点。就目前看来，焦点深度是由计算机决定，而非根据用户实际情况。不过，Oculus在论文中重点提到用户的注视点位置，这暗示了眼动追踪技术的使用。

这似乎得到了道格拉斯·兰曼（Douglas Lanman）的证实。兰曼是焦平面显示技术的其中一名研究人员，他日前在Oculus论坛的Q&A中解释说：“我看到VR显示领域出现了一个新趋势：自适应光学元件的使用正在不断增长，如相位空间光调制器（SLM），而这通常伴随眼动追踪技术。”空间光调制器实际上是位于屏幕和透镜之间的元件，它可以“把焦点变成一种可编程的透镜元素”。请看看下面这张来自Oculus实验室的图片。

据兰曼介绍，未来这种聚焦元件将会越来越多地出现在VR头显中。他说：“如果目标是要在VR头显中实现更多精准的聚焦，采用数字聚焦元件是一个明显的发展方向，但自适应光学元件的使用可以包括简单的数字自动对焦系统（所谓的“变焦头显”），一直到近眼全息显示。”近眼全息显示的效果非常好，而兰曼似乎是故意含糊其辞（他说“我不能对Oculus的未来产品发表评论”）。显然，近眼全息显示是一个令他感到兴奋的领域：

“我非常想看看焦平面显示和全息摄影之间的区别…由于SLM的普遍使用，全息术和焦平面显示继承了部分相关的优点和局限性。全息显示是一种成熟的的工作原理，因此它的优点和局限性在很大程度上都为人所熟知（但实践起来并不简单）。对于焦平面显示，我们并不完全清楚最佳的实施方式。我已经迫不及待地想要知道其他研究人员如何能拓展和精进这个概念。”

如果这听起来很科幻，那是Oculus故意为之。另一位研究人员说：“我个人研究的座右铭是，‘如果我不是在负责一个会被视为《半人马座阿尔发星》中的秘密项目的东西，那就是我还不够努力。”（注：《半人马座阿尔发星》是一款科幻类游戏）