Meta将展示两款原型头显：视网膜分辨率、免重投影透视

Meta 将在下周的 SIGGRAPH 2023 展示两款新的原型头显。SIGGRAPH 是一个每年举办的会议，研究人员在这里展示计算机图形学硬件和软件的突破性成果。

(资料图片仅供参考)

去年 Meta 展示了 Starburst，这是一款高动态范围（HDR）显示器研究原型，亮度达到了 20000 尼特，是已知的任何头显中最高的。今年，Meta 将展示两款原型头显：Butterscotch Varifocal 将展示近视网膜分辨率和变焦光学器件，而 Flamera 则验证了一种新颖的无重投影的真实世界透视方法。届时参会者将能够试用这两款原型头显，不过需要明确的是，Butterscotch Varifocal 和 Flamera 都是研究原型，旨在探索远未来头显技术，Meta 特别警告称，这些技术“可能永远不会进入面向消费者的产品”。

Butterscotch Varifocal：可变焦的视网膜分辨率

角分辨率是衡量头戴式显示器分辨率的真正标准，因为其考虑了不同头显之间视场角的差异，描述了你在每一度视角中看到多少像素，即每度像素（PPD）。例如，如果两款头显使用相同的显示屏，但其中一款的视场角是另一款的两倍，那么它们虽然有相同的分辨率，但前者只有后者一半的 PPD。“视网膜分辨率”是一个用来描述角分辨率超过人眼可以辨别的阈值的术语，在头显领域这个阈值是 60 PPD。目前市场上没有任何消费级 VR 头显接近这个水平，Quest Pro 约 22 PPD，而 Bigscreen Beyond 为 32 PPD，2000 美元的 Varjo Aero 达到了 35 PPD。而 Varjo 的 5500 美元的商业头显确实达到了视网膜分辨率，但只有在视场角中央的一个很小的矩形区域内。

去年，Meta 展示了一个 55 PDD 的原型头显，名为 Butterscotch，目的是演示和研究视网膜分辨率的感觉，不过其视场角只有 Quest 2 的一半左右。Butterscotch Varifocal 是 Butterscotch 的下一代演进，将其视网膜角分辨率与 Half-Dome 原型的可变焦光学结合起来。

Butterscotch Varifocal 的电机可调节显示焦距

Half-Dome 最初于 2018 年展出，其结合了眼球追踪技术，快速地机械地移动显示屏前后，以动态调整焦点。目前市场上所有的头显都采用固定焦点镜片，每只眼睛都有一个单独的视角，但图像是在固定的焦距处聚焦的，通常是几米远。你的眼睛会指向（收敛或发散）你正在看的虚拟物体，但不能真正聚焦（调节）到物体的虚拟距离。这就是所谓的视差-调节冲突，会导致眼睛疲劳，而且会让近距离的虚拟物体看起来模糊。解决这个问题对于让 VR 感觉更真实，更适合长时间使用是很重要的。Butterscotch Varifocal 能够支持从 25 厘米到无限远的调节，Meta 称，这样你就可以聚焦在近距离或远距离的物体上。Meta 声称，视网膜分辨率和可变焦光学的结合意味着这款头显提供了“清晰、明亮的视觉效果，可以与肉眼看到的媲美”。

Flamera：免重投影的光场透视

Flamera 是一种无重投影透视的头显原型，Meta 将其描述为一种“使用光场技术的计算摄像机”。像 Quest Pro、Apple Vision Pro 和即将推出的 Quest 3 这样的头显使用前面的摄像头来显示真实世界，但由于这些摄像头与用户真正的眼睛位置不同，它们必须使用图像处理算法来重新投影摄像头视图，以显示你的眼睛会看到的东西。这个过程会增加延迟，并导致出现图像处理伪影。Flamera 旨在通过一个全新的硬件设计，完全绕过重投影方法，这种设计是以透视为目标而构建的。

以下是 Meta 描述的该头显的工作原理：

与传统光场相机（具有镜头阵列）不同，Flamera（想象成“平面相机”）在阵列中每个镜头后面有意地放置了一个孔径。这些孔径物理上阻挡了不需要的光线，使得只有所需的光线到达眼睛（而传统光场相机会捕捉到不仅仅是这些光线，带来无法接受地低图像分辨率）。所使用的架构还将有限的传感器像素集中在光场的相关部分上，从而产生更高分辨率的图像。原始传感器数据最终看起来像小圆点，每个圆点只包含头显外部物理世界所需视图的一部分。Flamera 重新排列了像素，估计了一个粗略的深度图，以实现深度相关的重建。

Meta 声称，这会带来具有更低延迟和更少伪影的透视效果。

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