探讨AR(增强现实)显示技术的三种分类路径

  • 发布时间2021-05-20
  • 作者光子晶体科技

    一般认为,AR显示技术的出现源于虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)的发展,但二者存在明显的差别。传统VR技术给予用户一种在虚拟世界中完全沉浸的效果,是另外创造一个世界;而AR显示技术则把计算机带入到用户的真实世界中,通过听、看、摸、闻虚拟信息,来增强对现实世界的感知,实现了从“人去适应机器”到技术“以人为本”的转变。
 
     在VR/AR成为科技风口的今天,脑洞大开的AR应用将电影中的魔法变成了现实。在AR世界里,甚至不需要任何屏幕作为载体,通过记录并复现光场就能完成虚拟物体的显示。那么问题随之而来,当AR技术逐渐成熟,是否会引领显示产业真正走向无屏时代?届时又是否会对平板显示产业产生颠覆性影响呢?
 
探讨AR(增强现实)显示技术的三种分类路径
 
  所谓AR即增强现实,是将虚拟的信息应用到真实世界,并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。因此,在谷歌看来,AR显示才是未来的发展趋势,因为它能够带给人们更多互动体验,而非虚拟与现实的隔离。
 
  从技术上来看,AR显示技术主要分为三种:一是Video-Based AR,例如基于手持移动设备的AR游戏PokemanGo,因其无需购买额外设备,成为了目前最常见的AR显示技术,这些移动设备的屏幕充当窗口或者放大器的作用,用来显示叠加虚拟信息后的世界。二是OpTIcal-Based AR,例如头戴式光学成像的Meta和HoloLens,按照工作原理可以分为光学透视式和视频透视式两种,该AR技术可以带来更好的体验,同时解放双手,是国内外众多AR硬件厂商研究关注的重点。三是ProjecTIon-Based AR,例如MIT的SixSense项目,该技术将生成的虚拟信息直接投影到需要融合的真实场景中,无需佩戴AR头盔或眼镜,但因其需要额外的投影设备,目前还未被消费市场广泛接受。
 
  近年来,全球科技巨头都在AR领域进行布局,其中包括Google Glass、微软HoloLens、MetaAR眼镜、Oculus、以及获得谷歌和阿里巴巴等投资的Magic leap公司等,近日苹果也考虑将可穿戴设备扩展到具有AR功能的眼镜。但是,这些科技巨头在技术路径上也不尽相同。
 
  不需要任何介质的空中悬浮成像,技术难度非常高,未来5年都难以商业化应用。现在AR眼镜都需要显示器件,例如Meta和Google Glass,是通过微投影仪进行成像的,微软HoloLens则是采用光波导等显示器件,投射“全息”图像。而Magic leap则采用光场显示技术,光场显示技术可以理解为数字全息,视觉效果更逼真,但数据量、运算量都更大,对显示器件和运算性能都提出了更高的要求。Google和Oculus也在储备光场相关技术。
 
  在不同的技术路径中,光场显示未来的前景更看好。据了解,光场显示技术通过记录并复现空间中的光线,从而“完美”地显示真实场景。通过呈现不同深度的图像,使用户在观察近景或远景时,可以实现主动对焦,从而使得睫状肌自由屈张,大大减缓了人眼疲劳和眩晕。传统的LCD和OLED 只能显示2D图像,不能显示光场。
关键标签:AR显示技术  AR显示  光场显示