視網(wǎng)膜凹式渲染是實現(xiàn)VR眼球追蹤的一種新方法,可顯著降低對計算能力和顯卡的要求。圖片來源:FOVE。
日本創(chuàng)業(yè)公司FOVE正在為消費者提供一種結(jié)合眼球追蹤技術(shù)的虛擬現(xiàn)實耳機,作為一種新穎的交互手段。該技術(shù)主要依靠由歐司朗光電半導(dǎo)體開發(fā)的微型芯片LED,以提供紅外照明來跟蹤佩戴者的視線落點和眼球運動方向。
FOVE聲稱其已經(jīng)開發(fā)了一個“先進的現(xiàn)實系統(tǒng),用戶通過封閉式耳機能夠從真實環(huán)境中脫離出來,將自己沉浸在另一個世界中”。為了提供真實的虛擬體驗,傳感器需要跟蹤用戶的行為,并與他們的位置和運動整合到虛擬領(lǐng)域內(nèi)。
該技術(shù)使用視網(wǎng)膜凹式渲染,這種新方法顯著降低了對計算能力和顯卡的要求。根據(jù)用戶的視線落點信息,VR系統(tǒng)能夠調(diào)整分辨率,并以高分辨率渲染視線直接區(qū)域,同時允許其周邊的分辨率較低。
流線型過濾器
眼球追蹤系統(tǒng)使用紅外光照亮用戶的眼睛,用紅外攝像機傳感器接受反射,并使用專用算法來確定用戶的視線落點和眼球運動方向。
FOVE的Lochlainn Wilson解釋說:“對于這種應(yīng)用,我們選擇了歐司朗的紅外LED,因為它符合我們所有的技術(shù)規(guī)范。我們決定的主要因素之一是,只有很少的光分布在中心發(fā)射光譜之外,因此可以忽略不計,這意味著我們能夠簡化濾光片的設(shè)計過程并最大限度地提高傳感器性能。”
為了設(shè)計含有此功能的耳機,研究人員在兩個鏡頭周圍安裝了數(shù)個紅外LED。 FOVE采用歐司朗的SFH 4053 ChipLED,尺寸僅為0.5mm×1.0mm×0.45mm。其發(fā)射波長為850nm,匹配相機傳感器的光譜靈敏度,其光束角為+/- 70度,確保了用戶眼部的均勻照明。
歐司朗光電半導(dǎo)體公司激光傳感器(ELS)部門的營銷經(jīng)理Hiroshi Okuma表示:“通過與FOVE的合作,我們是第一家為VR耳機提供眼球追蹤解決方案的供應(yīng)商。”
歐司朗SFH 4053 ChipLED。圖片來源:歐司朗光電半導(dǎo)體公司。
用于位置監(jiān)測的紅外LED
FOVE還使用紅外傳感器技術(shù)跟蹤用戶的位置和動作,以便將其集成到VR動作中。數(shù)個歐司朗SFH 4253 TOPLED安裝在耳機周圍,形成一個紅外光點的圖案,由相機接收和跟蹤,以確定用戶的移動。
在850nm處,SFH 4253的發(fā)射波長與系統(tǒng)光電傳感器的光譜靈敏度相匹配。發(fā)射器的輻射特性和封裝幾何結(jié)構(gòu)也符合實際應(yīng)用要求。歐司朗多年來一直支持VR和AR系統(tǒng)的開發(fā),并不斷擴大其在這一應(yīng)用領(lǐng)域的投資組合。
關(guān)于FOVE
FOVE成立于2014年,由索尼互動娛樂(Sony Interactive Entertainment)的前游戲制作人Yuka Kojima和自稱為“VR極客”的Lochlainn Wilson以及擁有虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究經(jīng)驗的開發(fā)者組成。
這家公司在東京大學(xué)的學(xué)術(shù)合作機構(gòu)啟動,并在日本的一家頂級硬件實驗室進一步發(fā)展。Kojima聲稱:“我們致力于將富士康和三星等亞洲硬件制造商的合作納入最新的VR技術(shù)。”
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