斯坦福科学家开拓出革命性的AR头戴设备 全息技能让通俗眼镜展示3D仙境_全息_年夜众
通过全息技能和人工智能,这些眼镜可以在直接不雅观看真实天下的根本上显示全彩 3D 移动图像。图片来源:安德鲁-布罗德海德
电子工程系副教授、快速崛起的空间打算领域专家戈登-韦茨坦(Gordon Wetzstein)说:\"大众我们的头显在外界看来就像一副日常佩戴的眼镜,但佩戴者透过镜片看到的是一个丰富的天下,上面叠加着生动的全彩三维打算图像。\"大众韦茨坦和一个工程师团队在《自然》杂志上揭橥的一篇新论文中先容了他们的设备。
他们说,虽然这种技能现在只是一个原型,但它可以改变从游戏和娱乐到培训和教诲等领域--在任何地方,打算机图像都可以增强或奉告佩戴者对周围天下的理解。
韦茨坦领导的斯坦福打算成像实验室的博士生、该论文的共同第一作者马努-戈帕库马尔(Manu Gopakumar)说:\"大众我们可以想象,外科年夜夫戴着这样的眼镜来方案风雅或繁芜的手术,或者飞机机器师戴着这样的眼镜来学习如何操作最新的喷气发动机。\"大众
这种新方法首次将繁芜的工程哀求串联起来,迄今为止,这些哀求要么导致头戴式头显不雅观观,要么导致 3D 视觉体验不令人满意,佩戴者会感到视觉疲倦,有时乃至有点恶心。
斯坦福大学打算成像实验室博士后研究员、论文共同第一作者 Gun-Yeal Lee 说:\公众目前还没有其他增强现实系统能与我们的三维图像质量相媲美。\"大众
为了取获胜利,研究职员结合人工智能增强全息成像和新型纳米光子设备方法,战胜了各种技能障碍。第一个障碍是,显示增强现实图像的技能常日须要利用繁芜的光学系统。在这些系统中,用户实际上无法通过头显镜头看到真实天下。相反,安装在头显外部的摄像头会实时捕捉天下,并将图像与打算图像相结合。然后将天生的稠浊图像立体投射到用户眼中。
\"大众用户看到的是现实天下的数字化近似图,上面叠加了打算图像。这是一种增强虚拟现实,而不是真正的增强现实。\"大众Wetzstein 阐明说,这些系统一定非常笨重,由于它们在佩戴者的眼睛和投影屏幕之间利用放大镜片,哀求眼睛、镜片和屏幕之间的间隔最小,从而增加了体积。
斯坦福打算成像实验室的博士生、论文的共同作者 Suyeon Choi 说:\"大众除了笨重之外,这些局限性还可能导致感知真实度不尽人意,常日还会造成视觉不适。\公众
为了制作出在视觉上更令人满意的三维图像,韦茨坦摒弃了传统的立体方法,转而采取全息技能,这是一种在 20 世纪 40 年代末得到诺贝尔奖的视觉技能。只管全息技能在三维成像方面大有可为,但由于无法描述准确的三维深度线索,全息技能的广泛运用一贯受到限定,导致视觉体验不佳,有时乃至令人有类似晕车的反应。
Wetzstein 团队利用人工智能改进了全息图像中的深度提示。然后,利用纳米光子学和波导显示技能的进步,研究职员能够将打算出的全息图像投射到眼镜镜片上,而无需依赖笨重的附加光学器件。
通过在透镜表面蚀刻纳米级的图案来构建波导。安装在每个太阳穴上的小型全息显示屏通过蚀刻图案投射打算图像,这些图案会在镜片内反弹光芒,然后将光芒直接传送到不雅观看者的眼睛。透过眼镜片,用户既能看到真实天下,又能看到上面显示的全彩 3D 打算图像。
3D 效果之以是得到增强,是由于它是通过立体和全息两种办法产生的,前者是指每只眼睛都能看到略有不同的图像,就像传统的 3D 成像一样;后者则是指每只眼睛都能看到略有不同的图像,就像传统的 3D 成像一样。
斯坦福大学打算成像实验室的博士生布莱恩-赵(Brian Chao)是这篇论文的共同作者,他说:\公众利用全息技能,你还可以在每只眼睛前得到完全的三维体积,从而提高维妙维肖的三维图像质量。\"大众
新的波导显示技能和全息成像技能的终极成果是供应逼真的三维视觉体验,既能知足用户的视觉需求,又不会让用户感到疲倦,而这种疲倦感正是早期方法所面临的寻衅。
Wetzstein 说:\公众全息显示一贯被认为是终极 3D 技能,但它从未取得过重大的商业打破。大概现在他们有了多年来一贯在等待的杀手级运用\"大众。
编译来源:ScitechDaily
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