
资料来源:中国军事网络 - 人民解放军每日作者:Yin Erwei liu Xiaolong Wei Yin Yin编辑:Sun Yue
2025-03-21 06:32:500
显示的近眼技术 -
人类视线的“数字视网膜”
■Yin Erwei liu Xiaolong wei yin
3月3日,人们在西班牙巴塞罗那举行的2025年移动通信会议上经历了耳机设备。新华社
最近,在北京的旺夫吉(Wangfujing)举行了“看我的世界和轴心的中心”的体验展览的虚拟现实体验。进入展览,放置一套耳机设备,观众将在北京的中央轴心上看到三维高保真场景。展览的经验以独特而新颖的方式与文化和历史遗迹相连。
到虚拟世界和真正的蒙多尔的旅程,这些场景有时只会出现在新颖的科学小说中,才逐渐进入真理。和5G时期的出现以及AI技术的发展,虚拟现实的发展(VR),扩大现实(AR),混合现实(MR)和扩展现实技术(XR)进入快速线路,并有望改变人们互动的方式并成为“元单词”入口。在这一切之后,这是一项主要技术 - 密切的技术。
例如,由Varjo Finnish技术公司推出的XR-4耳机设备配备了“仿生显示”技术,该技术不仅实现了唯一的眼睛清晰度,而且还产生了突破性的突破性,以将观察的动态范围提高到99%的人类理解;使用MR的耳机设备。用户可以通过一家公司发行,可以通过手势在虚拟接口中操纵文档,照片甚至3D模型。
因此,为什么这种近距离显示技术在眼睛附近带来了展示屏幕和专业JECT图像通过光学系统从实验室到几十年来从实验室转变为数千个家庭?什么样的科学原理包含它?我们如何重塑与未来社会的互动模型?请阅读以下问题。
开放虚拟和现实整合的“新视野”
观察事物时,人眼可以轻松识别物体的距离和三维形状。这是由于视觉系统的“生物智能paralax”的独特机制。
具体来说,当观察同一事物时,人的左眼和右眼会在视角上产生略有不同的差异。这种观点的差异最终产生了二维图像视觉,左眼和右眼可见。随后,将二维图像发送到大脑,通过合成与视觉皮层的复杂操作,他们最终形成了三维立体感知,并具有深度信息。
人民的独特生物学演变是密闭技术试图尊重的基本原则。
从本质上讲,紧密的眼科技术是对人类视觉系统的工程技术的重建 - 通过限制人眼的自然成像定律,在视网膜覆盖的理解中直接期望数字信息,因此虚拟和真实的内容以一种符合生理实践的方式无缝集成。
在虚拟现实近眼显示设备中,工程师通过准确的光学系统完美地“复制”自然的人类视觉机制。
当用户佩戴设备时,计算机是一个跟踪数据,该数据从不同的实时视图中生成两组立体图像。由于每个左眼和右眼都将派生的显示器固定,因此这些图片首先由迷你显示屏显示,然后由特殊制作的菲涅耳镜头或煎饼镜组光学地放大,该镜头会扩展O O O覆盖90至120度的人眼的视野中的近距离图片。最后的epekthis等同于在巨大的IMAX场景中创造令人兴奋的经历。
更聪明的是,建立在近眼显示设备上的学生距离调节器可以自动校准镜头间距,以确保每个图像框架都能准确地匹配不同用户的眼睛位置。个性化的适应技术使不同年龄的人具有舒适的三维视觉体验。
目前,根据虚拟整合的水平,近眼技术主要分为两所主要技术学校。一种是“虚拟现实”类型 - 借助完全封闭的耳机,整个数字世界都是使用高分辨率显示和声音的空间效应来构建的。这种类型特别适合需要深层沉浸体验的作品。还有一种“增强现实”类型通过特殊的光学成分在真实场景中增强数字信息。例如,Microsoft Hololens 2全息眼镜破坏了传统光学设计的物理极限。在厚度仅为1.7毫米的镜头内,排列了数千个纳米尺度的光栅,例如迷宫,“折叠”微型投影仪的12个以上总反射释放的光,并准确地针对人眼。这不仅可以保持镜头和透明的光线,而且还允许用户清楚地看到悬挂在空中的全息操作接口。
此外,当用户凝视着不同的distancetiko的虚拟物体时,调整了光角的变化,这使眼球肌肉自然地移动,例如观察真实事物,开始阻止由于长期使用眼睛而引起的视觉疲劳。
通过此,我们可以总结眼科技术的“工作流程”:通过微观显示设备和光学系统,高分辨率虚拟图像是在眼球前非常近的距离形成的,人类视觉的“数字视网膜”被重建,从而实现了允许人们“看到”的目的。
从“重头盔”到“轻玻璃”
实际上,可以在19世纪对近眼表现的探索进行监测。
1838年,英国科学家查尔斯·惠斯通(Charles Wheatstone)发明了立体镜。该人使用立体镜的左眼和右眼是查看两个略有不同的平坦图像,并通过合成大脑创建三维定义。尽管该设备很简单,但它已经通过光学方式和创造令人毛骨悚然的体验宣布了欺骗性观点的可能性。
在1960年代,图形图形的开发是由新的动力向眼科技术注入的。 1968年,伊万·萨瑟兰(Ivan Sutherland),被称为“虚拟现实之父”美国的Achusetts技术研究所 - “ Damocles之剑”。在操作过程中,用户将必须戴上重型头盔,并查看镜头计算机生成的简单线框图形。尽管此显示器的外观笨拙,并且厚实的Graphicssito会感到厌烦,但首次将“头部安装显示器”与“计算机生成的图像”相结合,这为眼睛附近的眼科技术的原型奠定了基础。
但是,由于显示技术和光学系统的局限性,早期 - 眼睛表达设备通常存在较大尺寸,低分辨率和高潜伏期等问题。例如,任天堂于1995年在日本推出的虚拟男孩游戏机只能显示单色的像素图像,并且用户佩戴它后容易发生头晕,并由于流血的市场响应而最终撤退。
建设点发生在21世纪初期。当时,沿着大海屏幕技术的儿子,例如液晶显示器和有机灯,散发二极管,近眼设备的显示大小,将其缩小到毫米水平,并且分辨率大大提高。 2012年,美国Oculus在“ Oculus Rift”设备附近推出了第一个消费者VR。该设备使用两个7英寸LCD屏幕来改善单眼分辨率。它还配备了低晶格头部监测技术,该技术首次为用户提供了相对舒适的沉浸式体验。从那以后,近眼技术进入了一个快速发展的时期。
2014年,Google发布了“ Google Glass” AR眼镜,其中首次以普通眼镜的形式包括显示屏幕。尽管隐私争议最终未能填充,但眼镜为轻便的眼睛树立了先例。
2016年,微软在SA Eyes附近推出了Hololens AR设备。该设备使用全息波导技术,可以在真实环境中叠加虚拟图像,并实现整合虚拟和真实的交互式体验。
2024年9月,这家美国互联网技术公司释放了Orion Ar眼镜。据报道,该玻璃使用硅碳纤维,重98克,框架中有7个相机,并且具有较高的折射率。此外,为了改善交互式体验,该设备还配备了肌电图手镯。使用EMG手镯,用户可以通过手腕的小动作来控制自己的眼镜,以获得更自然和平滑的互动体验。
从“重头盔”到“轻玻璃”,从眼睛附近的第一代设备到即将包括在日常服装中的明智的眼镜,近眼技术的持续发展本质上是生理人员极限的持续崩溃。当闭合眼睛的设备重量小于100克他的未来成为了“新一代”的标准调整,我们可以真正实现科学小说中描述的超现实数字空间 - “ Menuniverse”中的图片。
来自不同行业的“透视眼”
2023年,全球VR游戏市场规模超过了180亿美元,一些游戏作品重新定义了游戏叙事的界限,以及他们现实的互动体验。在游戏中,用户可以通过手势,攀登悬崖,甚至与AI角色进行眼神接触来捕捉虚拟对象。
在游戏领域没有任何杂物,近眼的设备逐渐成为各个行业的“眼景”。
在工业维护领域,由德国西门子开发的Armens的援助系统可以通过智能眼镜将三个dynunity模型准确地叠加在设备中,并通过智能眼镜进行真实的机械结构 - 当眼睛外观时,工程师会检查燃气涡轮时,红色箭头标记了罪恶的点;蓝线引导DIsAssembly路径,甚至半透明动画似乎都显示出螺栓旋转的角度。据报道,该系统在将复杂设备保持40%方面具有提高的效率,新手工程师的训练周期已从6个月缩短到8周。
在医学教育领域,由约翰·霍普金斯大学(John Hopkins University)在美国创建的VR手术模拟器已建立了2,000多个人类组织的物理特征参数。在诸如腹腔镜检查之类的模拟操作中,由于手术的过度强度而导致的虚拟血管“断裂”,器官组织也可能表现出对真实解剖学水平的抵抗感。此外,模拟操作系统可实时生成重要的患者符号曲线。如果手术误差导致“黑色血压降低”,则场景将立即冻结,并且对错误的三维错误审查将弹出。目前,这个零风险的“虚拟手术室”已经训练了M通过特殊腹腔镜评估的3000名外科医生的矿石。
在军事领域,近眼技术的兴起为摩尔的“雾雾”提供了一种新的武器,进一步扩大了人机接触的可能性,并有助于为战斗开发新的好处。一方面,指挥官戴上了几乎眼睛的展示,可以从山上“看到”以查看隐藏的堡垒,并拖动动作以模仿敌军的运动路径,有助于提高对状况的认识并提高决策和准确性的速度。另一方面,近眼显示技术对团队的战斗和夜间具有巨大的价值。士兵配备了AR战术眼镜后,可以通过闭合的设备界面获得许多信息流:弹道计算机显示针对实时校正参数,敌人 - 能源标签浮出水面,该标签浮在目标路上,这是在改善个人方面的重要作用Al Battle and Bow Light图像以及其他数字信息...
如今,近眼技术已深入渗透到医疗,教育,工业,军事等领域,该领域促进了在在线社交网络,在线游戏,在线经济和其他领域中逐步应用“元网络”的逐步应用,这表明这是破坏虚拟且真正真正到来的时期。正如19世纪的立体镜发明者无法想象设备快速节奏的速度一样,我们很难猜测眼睛展示技术在将来重新开发数千个行业有多近。唯一可以肯定的关于视觉革命的事情已经开始。