前歐洲核子研究組織工程師共同創(chuàng)辦的CREAL是一家位于瑞士的初創(chuàng)公司，而他們研發(fā)的沉浸式光場顯示器完全不同于當(dāng)今市場上AR或VR頭顯中的產(chǎn)品。

　　CREAL今年再次參加CES 2020大會(huì)，并展示了他們過去一年來努力小型化技術(shù)的進(jìn)展。RoadtoVR的Ben Lang日前體驗(yàn)了這家公司演示的產(chǎn)品，并表示這是他看過的最接近真正光場的體驗(yàn)。

　　1. 為何光場如此重要

　　光場對(duì)AR和VR十分重要，因?yàn)樗鼈兡軌蛘嬲�地再現(xiàn)光線在現(xiàn)實(shí)世界中的存在方式，以及我們進(jìn)行感知的方式。遺憾的是，它們難以捕捉或生成，也更難以進(jìn)行顯示。

　　當(dāng)前市場的每一臺(tái)AR和VR頭顯都采用一定的技巧來令我們眼睛將看到的畫面解讀成真實(shí)的存在。大多數(shù)頭顯都采用基本的立體視效技術(shù)，這種3D效果給出了在固定焦距下投射到平面的場景深度感。

　　這樣的頭顯支持眼睛輻輳(兩只眼睛進(jìn)行聚散運(yùn)動(dòng)以將兩幅圖像融合成具有深度的單幅圖像)，但不支持眼睛調(diào)節(jié)(每個(gè)眼睛的動(dòng)態(tài)聚焦)。這意味著當(dāng)雙眼正不斷地改變輻輳，眼睛調(diào)節(jié)固定于一個(gè)地方。在正常的現(xiàn)實(shí)情況下，兩個(gè)眼睛可以在無意識(shí)中同步工作，如果無法同步進(jìn)行，我們就會(huì)遭遇所謂的“視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突”。

　　在更先進(jìn)的頭顯中，“變焦”功能可以根據(jù)注視點(diǎn)動(dòng)態(tài)地移動(dòng)焦距(利用眼睛跟蹤)。例如，Magic Leap支持兩種焦距，并根據(jù)需要在彼此之間切換。Oculus的Half Dome原型亦是如此，而且據(jù)目前所知，這款設(shè)備似乎支持各種連續(xù)焦距。但即便如此，這種變焦方法仍然會(huì)產(chǎn)生一些固有的問題，因?yàn)樗鼈儗?shí)際上并沒有顯示光場。

　　簡單來說，當(dāng)今市場上幾乎所有的頭顯都無法完美地再現(xiàn)我們感知現(xiàn)實(shí)世界的方式。CREAL的方法旨在幫助我們超這個(gè)目標(biāo)再邁出幾步。

　　所以CREAL在參展CES 2019時(shí)給與會(huì)人士留下了深刻的印象。盡管當(dāng)時(shí)的原型是一個(gè)巨大的盒子，但它產(chǎn)生的光場可允許你用一只眼睛聚焦任意深度的對(duì)象，無需眼動(dòng)追蹤。這意味著設(shè)備能夠支持用戶自然地實(shí)現(xiàn)視覺調(diào)節(jié)，即眼睛晶狀體的聚焦。

　　上面的視頻是一個(gè)透過CREAL光場顯示器看到的畫面。

　　2. 為AR/VR小型化技術(shù)

　　在本周舉行的CES 2020大會(huì)中，CREAL展示了他們?cè)谶^去一年中小型化所述技術(shù)并將其整合至AR/VR頭顯中的努力。

　　盡管最新的原型尚未嵌入至頭戴設(shè)備中，但團(tuán)隊(duì)已經(jīng)縮小了顯示與投影模塊(“光學(xué)引擎”)，所以可以合理地整合至舊版本的頭顯中。要將其保持在固定底座，當(dāng)前的瓶頸是驅(qū)動(dòng)光學(xué)引擎所需的電子組件，而后者需要裝載在一個(gè)大盒子中。

　　小型化這種驅(qū)動(dòng)電子組件是下一步計(jì)劃。這家公司表示，他們已經(jīng)大大縮小了電路板，將來可以讓位給適合眼鏡尺寸型AR頭顯的ASIC(微芯片)。

　　對(duì)于今年展示的原型，CRAL指出他們將光場技術(shù)整合至較小的封裝中，但演示的視窗，視場，以及分辨率都小于原來較大的封裝。

　　團(tuán)隊(duì)同時(shí)表示，計(jì)劃通過在外圍投射其他非光場圖像來擴(kuò)大緊湊型光學(xué)引擎的視場。

　　這與Varjo的“視網(wǎng)膜分辨率”頭顯概念非常相似：將高分辨率顯示器置于視圖中心，同時(shí)用較低分辨率的圖像填充周圍區(qū)域。但不同的是，Varjo需要額外的顯示器，而CREAL則是通過相同的光學(xué)引擎來投射較低保真度的外圍視圖。

　　之所以選擇這樣的方式而非簡單地顯示更大的光場，他們希望通過縮小圖像的真實(shí)光場部分來降低場景的計(jì)算復(fù)雜性。可以說，這是光場版本的“注視點(diǎn)渲染”。

　　CREAL希望用光場覆蓋可以看到高細(xì)節(jié)和色彩的整個(gè)中央凹。然后，最終目標(biāo)是通過眼動(dòng)追蹤技術(shù)來確保視圖的中心光場部分在眼睛移動(dòng)時(shí)與其完全對(duì)齊。如果正確實(shí)現(xiàn)，你將會(huì)感覺光場仿佛確實(shí)覆蓋了整個(gè)視場。

　　從理論上講，這確實(shí)有可能做到，但執(zhí)行起來絕非易事。

　　越發(fā)明顯的問題是，顯示技術(shù)最終可以達(dá)到什么質(zhì)量水平。盡管光場本身令人印象深刻，但到目前為止，這個(gè)演示尚未呈現(xiàn)出令人滿意的顏色表示或特別高的分辨率。CREAL對(duì)光場顯示器的工作原理含糊其辭，所以外人很難判斷根本的限制是什么。

　　3. 先VR后AR

　　這家公司表示，接下來的目標(biāo)是從當(dāng)前的靜態(tài)原型過渡至頭戴式原型。未來的目標(biāo)是將其縮小至眼鏡般的AR設(shè)備。

　　上圖是CREAL認(rèn)為他們長期能夠?qū)崿F(xiàn)的形狀參數(shù)。

　　但在所述技術(shù)能夠整合至AR眼鏡之前，考慮道所述領(lǐng)域所面臨的諸多挑戰(zhàn)(續(xù)航，計(jì)算和追蹤等)，CREAL認(rèn)為VR頭顯將成為其光場技術(shù)的第一站。

　　CREAL并不希望自行推出頭顯，而是將自己定位為技術(shù)授權(quán)合作伙伴。這家公司表示，開發(fā)工具包現(xiàn)已提供給特定的合作伙伴，但技術(shù)可能尚需數(shù)年時(shí)間才能走向成熟。