新型AR技術(shù) 虛擬物體可以與真實(shí)物體互相遮擋
在現(xiàn)實(shí)生活中,我們會經(jīng)常看到一種物體被另外一種物體遮擋住的情況發(fā)生。這種互相遮擋的現(xiàn)象能夠讓我們的大腦更清晰的了解空間中物體的位置,幫助我們了解具體物體的距離。而這個(gè)現(xiàn)象也是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)面臨最具挑戰(zhàn)性的難題之一,因?yàn)樵鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)的終極目標(biāo)就是將虛擬元素融合進(jìn)真實(shí)環(huán)境中,因此遮擋效果也是必須會出現(xiàn)的狀況。
不過事實(shí)情況時(shí)在過去的幾年里,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)通過非常高的速度發(fā)展,部分原因是微軟、蘋果和谷歌這樣的科技巨頭在大力投資,幫助開發(fā)者獲得更好的視覺效果。但雖然視覺效果越來越逼真,不過依然還是給人比較不太真實(shí)的感覺。
現(xiàn)在來自亞利桑那大學(xué)光學(xué)科學(xué)院的研究人員就發(fā)明了一種可以借鑒的新方法。他們研究出了一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器原型,不僅可以顯示虛擬圖像,而且這個(gè)虛擬圖像還可以被現(xiàn)實(shí)世界中的物體所遮擋,也可以遮擋住現(xiàn)實(shí)世界中的物體。
亞利桑那大學(xué)光學(xué)科教授Hong Hua在一篇了論文中表示,最初只是將其打造成類似于望遠(yuǎn)鏡的系統(tǒng)。透鏡他蚃是一個(gè)真實(shí)世界中的空間光調(diào)制器,它用來制造一個(gè)被遮掩的像素,擋住了虛擬物體在現(xiàn)實(shí)世界中的一部分。經(jīng)過調(diào)制光和虛擬的圖像結(jié)合,然后再穿過我們的視覺,到達(dá)大腦。
值得注意的是,這項(xiàng)技術(shù)的原理也是神秘的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)公司Magic Leap申請的專利,其中兩項(xiàng)專利在2017年獲得,顯示了一個(gè)帶有透明顯示屏的頭戴設(shè)備可以控制透明和不透明的效果,與這項(xiàng)技術(shù)的原理非常類似。雖然二者并無直接的關(guān)系,但是Hong教授認(rèn)為它對增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了重要的意義。
目前這項(xiàng)技術(shù)的另一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)就是如何在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)平臺處理這種雙重信號,我們必須能夠精確的控制光從現(xiàn)實(shí)世界呈現(xiàn)重疊的效果。比如將一個(gè)虛擬茶壺?cái)[放到桌子上,然后與其他現(xiàn)實(shí)生活中的物體互相遮擋,今天的頭戴設(shè)備是無法實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果的。
為了讓它能夠在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備上工作,需要增加一個(gè)深度傳感器,而這種傳感器已經(jīng)開始被微軟使用在HoloLens頭盔上。
想要將這種想法變成現(xiàn)實(shí),需要的硬件也要足夠小巧。Hong說現(xiàn)在的設(shè)備原型非常笨重,因此未來將專注于縮小體積和成本。目前團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一款新的原型產(chǎn)品,不僅能夠可穿戴,而且還只有普通頭顯設(shè)備大小。
“想要讓它變成主流增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭顯的形狀,可能還需要一段時(shí)間。”Hong教授表示。