AR-дисплеи получили балансировку виртуального и реального изображения
Японские и китайские ученые разработали метод для AR-очков, который сохраняет естественную яркость реального мира при наложении виртуальных объектов. Эта технология решает ключевую проблему дополненной реальности: необходимость выбирать между реалистичностью виртуального контента и видимостью окружающей среды.
Существующие AR-устройства используют окклюзию для повышения реалистичности виртуальных объектов. Окклюзия — это технология перекрытия реальных объектов виртуальными элементами. Однако она физически блокирует часть поступающего света. Это снижает яркость окружения и затрудняет выполнение повседневных задач.
Новый метод основан на балансировке маски с двумя поляризованными компонентами. Первый компонент обеспечивает окклюзию на уровне пикселей для реалистичности виртуального контента. Второй компонент обходит оптическую систему и сохраняет естественную яркость реального мира. Система динамически регулирует поперечный угол между поляризационным светоделителем и линейным поляризатором.
Технология отслеживает движения глаз и анализирует сцену в режиме реального времени. Дисплей оценивает видимость среды и виртуальных объектов, постоянно оптимизируя баланс между ними. Метод учитывает особенности зрительного восприятия человека и текущие условия освещения. Вместо аппаратных улучшений исследователи использовали особенности человеческого зрения.
Для определения пороговых значений восприятия команда провела серию экспериментов. В тесте с участием 12 человек определялся минимальный уровень контрастности для распознавания текстур виртуальных объектов. В исследовании с участием 24 человек оценивалось восприятие световых эффектов. Финальное тестирование с участием 12 пользователей подтвердило улучшение видимости при различных условиях освещения.
Технология применима в сфере промышленного обслуживания, медицине, образовании, навигации и удаленной работе. Пользователи смогут одновременно следить за реальным окружением и взаимодействовать с цифровой информацией. AR-очки станут более практичными для использования в сложных условиях.
Работу выполнили специалисты Технологического института Сибаура (Япония) и Шанхайского университета Цзяо Тун (Китай). Результаты опубликованы в журнале IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. Предыдущие исследования этой группы показали расхождение между восприятием AR-дисплеев человеком и оптическими измерениями.