网站图片漂浮代码,设计坞在线海报制作,宝安附近公司做网站建设多少钱,西安在线网站来源#xff1a;EETimes编译#xff1a;科技行者虚拟现实技术近年来迎来一波快速发展#xff0c;适用范围也扩展到更多领域#xff0c;引得众多老牌巨头纷纷参与。然而#xff0c;VR技术自身仍存在一些极难解决的缺陷#xff0c;如果无法攻克#xff0c;技术的进一步普及… 来源EETimes编译科技行者虚拟现实技术近年来迎来一波快速发展适用范围也扩展到更多领域引得众多老牌巨头纷纷参与。然而VR技术自身仍存在一些极难解决的缺陷如果无法攻克技术的进一步普及将只能是痴人说梦。目前不少研究团队都在从自身的思考出发试图寻找答案但其中最核心、影响最大的问题应该从人类视觉的物理学原理说起。VR的问题头晕、恶心、失衡等症状在VR用户当中非常普遍。奥地利虚拟现实公司Junge Römer展开的一项调查显示在991位受访者当中超过75%的人至少存在其中一种症状。调查还显示这些负面影响对于首次使用VR设备的用户表现得尤为强烈。另外这些症状的持续时间与使用时长也保持着几乎线性的关系。除了为娱乐用途提供更舒适的VR体验之外科学家们还希望积极攻克这个难题让VR技术在医学或教育等其他领域获得广泛的适用性。所以物理学究竟能不能帮助我们改善VR体验?VR头显是怎么工作的?为了理解物理原理在VR中的作用我们不妨先聊聊VR头显与人眼的工作原理。当我们佩戴起这些精美的VR头显时小小的显示器与眼球距离很近完全占据了我们的整个视野。但是我们的眼睛无法聚焦在极近的物体上;为了解决这个难题开发人员采用复杂的光学系统通过一组光学透镜引导我们的视线聚焦在显示对象身上。于是乎显示器发出的光亮就通过这个光学系统照射到我们的眼部。之后晶状体对光线进行折射进一步把图像聚焦在眼睛后部的视网膜上。接下来部分视觉接收器就会将电磁辐射信号转换为电脉冲再传输给我们的大脑。在物理层面我们可以使用射线模型来表现整个过程。通常简单的VR光学系统会由一组高精度透镜(通常中菲涅耳透镜)构成光线就经由它们从显示器传递到您的眼部。这些透镜在设备中意义重大因为如前所述我们佩戴VR头显时眼球与显示器的距离其实非常近因此眼部的聚焦能力天然无法看清图像。如果不相信各位可以把手机屏幕慢慢拉近自己的双眼应该能明显感受到自己的近距离聚焦极限在哪里。另外盯着过近的东西看一会儿大家往往会感到眼部疲劳、头昏脑胀。没错这说明眼睛的结构不适合干这活儿。但使用VR头显这么近的距离下我们为什么也能看到清晰的图像?功臣正是这一组复杂的光学元件通过特定的透镜组合对光线进行必要校正。但这套光学系统并不完美而且只要一丁点的不匹配性就会对VR的沉浸感产生巨大影响。实际上正是由于这点微波的瑕疵用户们才会大范围出现失衡、视线涣散、头晕、头痛等问题。聚拢调节问题要从根源上克服挑战首先需要解决其中最基础的光学难题即聚拢调节问题。大多数VR开发者认为除了提高显示器的分辨率与扩大视野面积之外聚拢调节正是阻碍VR产品全面普及的第三大障碍。举起一根手指放到面前然后盯住它看。这时候我们的眼睛会完成两项操作首先眼睛会快速将视线聚焦在手指上(调节)然后两只眼球开始向中心点移动(聚拢)。这种聚拢过程正是我们观看近处事物的必要过程。但VR头显的观看设计并非如此。在我们佩戴VR头显时眼睛会始终聚焦在眼前的VR屏幕上而聚拢过程则由虚拟图像的指向距离和位置来“假装”实现。这会让眼睛感觉很不自然、很不舒服进而导致眼疲劳和头晕恶心。解决问题VR企业正努力解决聚拢调节问题。截至目前所有尝试都在向我们不断强调必须从视觉原理层面寻找突破口。换句话说我们没办法通过简单的计算或技术手段加以解决。所以在未来的VR头显中集成光学系统必须能够准确地模拟真实世界中的光线变化。解决问题的初步思路是在VR设备当中引入多个、而非一个显示器。这些显示器各自拥有不同的焦距用于呈现虚拟环境下的不同区域。但这不仅会大大提升设备的制造成本同时也会令显示内容的对比度显著下降。后来VR开发者们又将注意力转向自适应光学方案。这类技术尝试使用更灵活的透镜取代只有单一焦距的传统VR组件保证其能够在1毫秒之内快速完成不同焦距之间的切换。在将这些透镜安装在人眼与VR显示器之间后科学家们就能创造出更顺畅自然、不适感更弱的虚拟体验。但自适应光学系统对于头部位置有着严格的要求导致应用之路再次陷入僵局。新加坡的一家厂商似乎更进了一步他们认为自适应光学系统还能再搏一把。2018年他们开发出一款软件能够确定不同虚拟场景中的最佳焦点位置。另外他们还引入一款红外眼动仪来检查用户视线并将信息提供给机械制动器再由后者快速调整焦点定位。第三种比较流行的解决方案就是所谓光场技术其基本思路是从虚拟对象的增量区域内发出两条或多条光线将虚拟对象的多个视图投影至单一VR显示器上。之后这些光线会被进一步投射到显示器的像素上但缺点是我们需要的光线越多对应的像素数量就越大。近年来VR技术取得了快速且巨大的进步。然而VR设备还远远没有完善用户们仍然会频繁报告自己出现了恶心、头晕、眼疲劳等问题。而且只要一天没能彻底解决这些问题我们就无法将VR真正引入科学、医学、教育等领域。好消息是目前的工作成果已经让我们相信克服困难的一大前提在于充分理解人类视觉系统的物理原理再依照原理开发出完全契合的VR光学系统。已经有众多企业在这条道路上倾情投入、奋力前行我们有理由相信趋近完美的VR头显应该就在不远的未来。未来智能实验室的主要工作包括建立AI智能系统智商评测体系开展世界人工智能智商评测开展互联网城市大脑研究计划构建互联网城市大脑技术和企业图谱为提升企业行业与城市的智能水平服务。每日推荐范围未来科技发展趋势的学习型文章。目前线上平台已收藏上千篇精华前沿科技文章和报告。  如果您对实验室的研究感兴趣欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”