探索AR增强现实技术的发展潜力

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过去,ARM曾谈到增强现实(AR)技术的巨大潜力以及这项新技术给未来带来的“无限可能”。 但目前,虽然这些应用程序对消费者和行业来说都令人兴奋,但我们缺乏实现它们的技术。

 

据VividQ官网介绍,很多人分析了消费级AR应用尚未启动的原因,比如内容匮乏、设备风格或舒适度、电池续航时间甚至缺乏各大品牌设备等。 显然这些都是重要因素,但理论上还有一个重要因素,那就是显示技术本身。 我觉得除非我们解决当前显示技术的诸多挑战,特别是对真实深度感知的需求,否则上述的很多AR应用都无法实现。 说到这里,计算机生成全息图(CGH)成为一种潜在的解决方案。

现实深度挑战

深度感知对于人类视觉系统解释我们在世界上看到的事物至关重要。 事实上,大约有 18 种深度线索可以帮助我们确定物体之间的距离以及它们与我们以及彼此之间的关系。 我们的大脑会利用现实世界中的这些深度线索来了解我们的周围环境。 如果这些深度线索提供了相互矛盾的信息,可能会让我们感到困惑甚至恶心。

目前大多数 AR 可穿戴设备,例如智能眼镜或头戴式显示器 (HMD),都在一个或最多两个深度平面中显示数字图像。 这意味着AR投射的虚拟世界往往与真实的三维世界不相符。 我们可以通过下面的例子来感受一下,如下图所示。 左图为用户使用当前AR可穿戴设备后的体验。 背景的沙发上放着一盆苹果。 理论上,当观看者(在本例中为相机)聚焦于附近的苹果时,较远的一盆苹果将变得失焦。 模糊,但事实并非如此。 同样,当我们聚焦于远处的一盆苹果时,附近的苹果也不会被模糊。 为了正确渲染这个虚拟场景,我们需要一种可以投影多个深度平面的显示技术。 如右图所示,显示画面会根据我们眼睛的焦点位置随时变化。 任何时候都只向用户显示相应位置的焦点画面,这样才能很好地适应我们的视觉系统。

全息显示技术和计算机生成全息图

全息显示技术可以帮助解决这个问题。 事实上,ARM正在与英国初创科技公司VividQ合作。 他们希望使未来的AR可穿戴设备(例如智能眼镜)能够实现内容丰富、舒适且更真实的AR体验。

全息显示是一种投影具有自然景深的三维虚拟场景的光学项目。 这意味着高度逼真的 AR 内容可以与现实世界无缝集成,同时消除用户的不适。 全息显示器还比其他 AR 显示解决方案更亮、更节能,使其不仅适用于下一代 AR 可穿戴设备,还适用于汽车平视显示器等应用。

CGH 是一种从各种 3D 数据源(从游戏引擎到深度感应相机的设备和阶段)以数字方式创建全息图的方法。 每个全息图都携带向观看者显示深度三维场景所需的所有必要信息。 此前,使用CGH的挑战是需要高计算能力,因此这种全息显示技术并不适合消费电子产品。 但现在,初创科技公司 VividQ 的全息显示软件已经克服了传统上与 CGH 相关的计算挑战,使商用 GPU 实时生成 AR 全息图成为可能。

ARM 与 VividQ 合作

ARM与VividQ合作的目标是让VividQ的软件兼容ARM的Mali GPU,从而在移动设备上实现全息显示。 他们的合作将推动全息显示器与未来 AR 可穿戴设备的集成。 根据ABI Research的报告,到2024年,智能眼镜出货量预计将达到2000万台。由于ARM的IP横跨从智能手机到数字电视的大众消费电子市场,此次合作对于全息显示技术的市场化至关重要。 他们的合作将有助于为全球数百万消费者带来更好的增强现实。 经验。

VividQ 联合创始人兼首席开发官 Tom Durrant 表示:“导航辅助、消息传递和娱乐等功能越来越多地融入我们的生活,成为我们生活中不可或缺的一部分。 AR可穿戴设备和下一代消费电子产品可以使这些功能变得更加自然和现实。 VividQ 可以利用 CGH 技术来实现这些应用的潜力。 我们很高兴与 ARM 合作,加速实现将 CGH 集成到移动设备中的宏伟目标。 通过将VividQ的软件专业知识与ARM高性能集成计算解决方案相结合,使得将全息显示AR推广到大众消费市场成为可能。”

ARM的AR技术布局

我们在该领域的IP为当今尖端的AR设备和体验提供了大量的技术支持。 通过与 VividQ 等公司合作,我们将能够更有信心地面对当前的 AR 挑战,特别是在显示器方面,并且我们可以帮助推动下一代 AR 设备的商业化。 VividQ在全息显示和CGH方面的技术创新正在帮助增强AR体验,这对于最终的AR应用将非常有帮助。 ARM希望借助我们的IP资源,更好地将这些AR技术应用到日常生活中。

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