索尼《捉鬼敢死队》AR头显采用了什么光学显示技术

  • 时间:
  • 浏览:4

科技快报

(映维网 2019年10月15日)早前索尼为指在日本东京的银座索尼公园带来了一款基于《捉鬼敢死队》的线下AR体验,并在同一天发布了一段1分钟宣传视频。日前,AR硬件/软件企业Rave的首席科学家卡尔·古塔格(Karl Guttag)撰文分析了索尼的AR头显设备,下面是映维网的具体派发:科技快报

上周各大论坛全是好奇索尼在其AR头显中采用了何种技术。我(Karl Guttag)未能从海报或视频中发现足够的线索。我的突破来自于阿德里安·斯坦纳德(Adrian Stannard),他表示个人曾在SID 2019大会看过这款设备。阿德里安曾担任AR头显厂商Daqri的研发总监和首席光学工程师。科技快报

前要注意的是,为了尽快发布本文,我这麼将其交给一直帮助我审阅校对的罗恩·帕德赞斯基(Ron Padzensky)。如有错漏,我提前道歉。科技快报

1. 识别技术科技快报

阿德里安好多好多 在演示开使英文英语 后只看过一眼索尼头显,并认为它看起来像是Lumus光学引擎,可能性他看过了要素反射镜/半透半反射镜的条纹。从图片来看,它看起来我我我觉得与Lumus的OE Vision 10500p光学引擎十分相像,请参考AWE 2019的Lenovo原型。科技快报

尽管看起来十分接近,但根据我手上的较低分辨率图像,索尼光学元件的边缘要比Lumus引擎更加方正。同样奇怪的是,索尼视频显示亲戚亲戚让让让我们采用的是LCD快门(下文详述)。前要快门表明显示屏亮度过高 。但我知道Lumus引擎的亮度达到数千尼特,是目前最亮的光学引擎之一。科技快报

在阿德里安的指引下,我参考了指在2019 SID Display Week Digest of Papers的索尼论文(前要付费),并发现了一篇“Latency Compensation for Optical See-Through Head-Mounted with Scanned Display(含有扫描显示器的光学透视头戴设备的透射补偿)” 。正如论文标题所示,它主要讨论了AR头显的运动预测和预先补偿。亲戚亲戚让让让我们采用的显示器是索尼的12500×768像素隔行扫描Micro-OLED。科技快报

除一张头显图片外几乎这麼关于光学元件的线索,但图片的分辨率足够高,能这麼清楚显示出光学组合器,而这与视频中的头显非常匹配。科技快报

2. 光学技术科技快报

在左边,我放大了索尼的组合器,并对比了Lumus光学元件的图片。让他看过,不仅好多好多 边缘內部不同,它们共同是非常不同的技术。科技快报

首先,Sony光学元件阻隔了大要素光线,而Lumus光学元件几乎是透明。好多好多 ,你几乎无法在Lumus波导中看过“条纹”。从三种层厚看真难判断,但索尼的光学元件似乎要比Lumus厚3至4倍。科技快报

对于Lumus波导,全内反射使得光线在波导内进行多次反射。底下提到的条纹名为光瞳扩展器,可能性它们起到增加光瞳/视窗的作用。在Lumus內部中,光线最终穿过底下的条纹并到达下方条纹。可能性条纹遮挡的光线了与索尼光学系统一样多,则几乎这麼光线不需要 到达下方的条纹。科技快报

索尼选则了与Lumus不同的机制。它们这麼仿效Lumus,Hololens,Magic Leap,Digilens和Waveoptics等采用小量全内反射的波导。索尼的设计可能性最多是在正面采用有有另另一个多多全内反射,更像是自由形式光学元件。尽管索尼设计中的每个条纹都像Lumus一样可作为光瞳扩展器,但每个条纹前要采取第每根径直路径。为了提供更直的路径,玻璃前要更厚。你要 ,较厚玻璃和条纹将利于提高光通量。科技快报

3. 亮度问题报告 科技快报

索尼头显中的Micro-OLED类型输出50000尼特。即使是非常明亮(且昂贵)的OLED都这麼50000尼特。与5000尼特的智能手机或500尼特的电脑显示屏相比,50000尼特至50000尼特听起来像是十分明亮。但对于透明显示器,AR组合器光学元件通常这麼将这麼10%的尼特传送到眼睛。科技快报

对于DLP和LCOS投影仪,可能性它们能这麼层厚准直LED光线,其光输出能这麼远远超过5000万尼特。高尼特是DLP和LCOS与波导结合的通常原因分析,但你从未见过OLED与波导光学共同搭配。Hololens 2所采用的激光扫描光束不需要 在任何你要 发出数百万尼特(可能性光束停止扫描并等待英文于或多或少,其足以烧穿视网膜)。科技快报

除或多或少损耗外,波导的尼特输出共要受输入区域的面积所影响。亲戚亲戚让让让我们不探讨复杂化的数学计算和细节介绍,简单来说,对于Lumus好多好多 的1.8毫米薄波导,Lumus几乎能这麼比典型的衍射波导好10倍。好多好多 ,可能性亲戚亲戚让让让我们将50000尼特的Micro-OLED作为输入,则输出的亮度将大大低于10尼特。除夜间之外,这对或多或少用例而言都过暗。这好多好多 为哪些你看这麼Mico-LED显示器与常见波导配对,以及索尼采用不同內部的原因分析。科技快报

4. 索尼LCD快门科技快报

即使用上了光学组合器,尼特损失都可能性会大于10比1。你要 ,可能性从共要50000尼特的Micro-OLED开使英文英语 ,眼睛都可能性只看过共要5000尼特或更少。三种光损耗正是nReal等公司在使用Micro-OLED时选则了更为简单的Birdbath內部的原因分析。科技快报

在视频共要24秒的位置,亲戚亲戚让让让我们启动了看似LCD快门的组件以阻挡大多数现实世界光线。我截取了快门启动前后的图片。科技快报

好多好多 除了组合器元件阻挡了大要素光线之外,为了支持室外用例,亲戚亲戚让让让我们增加了有有另另一个多多LCD快门来进一步阻挡周遭光线。科技快报

5. 帧缓冲后的延迟补偿和光学校正:算是能这麼使用ARM的Mali-D77显示解决单元呢?科技快报

索尼论文主要介绍了通过预先补偿以应对“动显(motion to photon)延迟”。我几乎是事后才想到这张帮助我选则组合器內部的头显图片。亲戚亲戚让让让我们使用的Micro-OLED显示器使问题报告 变得更加复杂化,可能性其采用了120Hz隔行扫描视频。可能性不进行任何校正,除了或多或少延迟问题报告 之外,当出先运动时它们会在所有边缘造成类似梳子的伪影。科技快报

论文指出,其硬件搭载了“将反向位移应用于帧缓冲器的渲染图像的畸变器)”,参见下图。另外,畸变器能这麼执行校正透镜失真的操作。这里的关键是,在将帧图像发送到显示器你要 亲戚亲戚让让让我们对帧缓冲区中的渲染图像进行了重要的解决。在帧缓冲区你要 执行的解决称为“后端”解决。科技快报

基本思想是减少“动显(motion to photon)延迟”。为了做到三种点,亲戚亲戚让让让我们在渲染完成后和接近于看过像素前对任何用户运动进行校正。另外,可能性渲染的图像在帧缓冲区你要 指在更改,好多好多 任何透镜失真校正都前要在三种变换你要 进行,你要 也前要在帧缓冲区你要 进行。科技快报

值得一提的是,在SID 2019大会,ARM发布了亲戚亲戚让让让我们的Mali-D77“显示解决单元”。ARM在新闻发布会中谈到了一系列相同的“动显(motion to photon)”问题报告 。巧合的是,索尼设计采用了基于ARM的内核及GPU和显示控制组件。在撰写本文时,我尚无法确认索尼的AR头显算是有搭载Mali-D77。科技快报