更準確模擬人眼，Oculus公布更多焦平面顯示技術信息

更準確地模擬我們人類眼睛的工作原理

（映維網 2018年01月27日）Oculus Research的研究人員一直在努力解決計算機視覺，光學和人類感知等一系列複雜問題。現在映維網了解到，Oculus Research公布了一份新論文（點擊前往），深入探討了用於輔助眼動追蹤的多焦點顯示技術，並且解釋了他們的「感知」測試平台。

在去年的SIGGRAPH大會之前，Oculus Research就已經分享了關於焦平面顯示（focal surface display）的研究，並且演示了技術通過提高圖像清晰度和景深，從而在VR中實現更優秀和更自然觀影體驗的潛力。後來，Oculus Research在SIGGRAPH Asia展示了感知測試平台（允許研究人員在單一系統中製作新顯示器原型，測試演算法，以及衡量觀眾響應）的初步結果。

這個項目始於2015年。光學科學家Yusufu Sulai從8月份開始構建Shack-Hartmann波前感測器並測試其局限，以研究我們的眼睛是如何進行聚焦和聚焦於刺激信號。在10月，研究科學家Marina Zannoli作為Sulai所說的「視覺科學家搭檔」來到Oculus Research。這兩人共同構建了第一個測試平台，並且開始打造新迭代。

於2016年6月加入團隊的研究科學家Kevin MacKenzie說道：「我們希望提高精確衡量調節響應的能力，並且展示盡量最高質量的圖像。我在自己的博士後研究中構建了一個類似的多平面系統，我當時是想更多地了解調節控制。」

Sulai的博士研究和博士後研究集中在使用自適應光學元件來校正眼畸形的大型多元素高解析度視網膜成像系統，而Zannoli和MacKenzie則通過多平面系統來探索人類視覺系統是如何使用模糊來判斷複雜場景的深度。這個新項目允許他們繼續自己早期的研究，並且為他們提供了先進的資源和工具。MacKenzie說道：「Oculus Research這裡的獨特工程與專業知識為我在博士後期間構建的系統提供了很大幫助。」

當然，要取得成功，團隊必須理解和克服一系列的工程挑戰。Sulai解釋說：「系統集成了一個波前感測器，一個多平面顯示系統，以及一個眼動追蹤器。在同一個系統中校準這三個字系統，並確保其可靠地同時運行是一個有趣的項目。展望未來，我十分期待所有其他需要回答的感知問題，以支持Oculus Rearch的其他團隊。」

「在Oculus Research工作的一個重要方面是能夠建立一支大型的技術精英團隊。」研究科學家Douglas Lanman如是補充說，他在確定了演算法挑戰後加入了Oculus Research：將3D場景分布在6個不同顯示器的最佳方法是什麼？而且，你如何能以一種考慮眼睛運動和當前圖形硬體限制的方式來做到這一點呢？Lanman說：「我研究這種計算機成像問題已有十餘年的時間，同時這也是我的團隊在Oculus Research中通常需要解決的一種跨學科挑戰。」

當時，Lanman一直在尋找與麥吉爾大學教授Derek Nowrouzezarara合作的機會。當Lanman拿起電話聯繫這位教授的時候，Nourezezhrai向他推薦了計算機圖形學博士候選人Olivier Mercier，並介紹說只要Mercier願意接受，他將是這個職位的完美科學家。

Lanman回憶說：「我們不僅需要將現有的演算法速度提高1000倍以上，而且還需要將它們和最先進的眼動追蹤技術集成到一個複雜的光學測試平台中。所以我需要說服Olivier接受這個挑戰，並且參與這新研究課題半年時間，而不是說常見的短期暑期實習。」

最後，Lanman說服了Olivier，而且項目背後的人才已經足夠。Mercier表示：「顯然，這個項目很特別，而我們組建了一支正確的團隊。我很激動我的技能可以幫助解決一些剩餘的問題，所以我很高興加入並幫助實現多焦點機器。」

這支團隊共同創建了一個高效的最佳分解演算法，同時結合了視覺科學的見解，最終實現了比以往項目快三個數量級的加速。通過有效的基於圖像變形，並且針對眼球旋轉和頭部運動做出調整，眼動追蹤可以用於合乎需要的平面校準。他們建立了一個最先進的雙目多焦點測試平台（集成了眼動追蹤和調節測量），這也是同類產品中的第一個。他們通過使用測試床的初步研究得出了初步結果。

MacKenzie說道：「令人驚訝的是，非常有才華的視覺科學家在多年來已經進行了大量的研究，但關於眼睛聚焦系統的驅動原理，以及其使用什麼刺激信號來優化焦點的問題仍未能準確地解釋清楚。系統構建中最令人興奮的部分在於我們可以用它來回答的實驗問題數量，一種只有通過這種刺激信號呈現和眼球運動測量之間集成水平才能回答的問題。」

Zannoli補充說：「這種構建新硬體和軟體原型，以及測量觀察者的感知和生理反應的能力不僅為產品開發提供了新機遇，也為推進基礎視覺科學提供了新機遇。這個平台應該有助於我們更好地理解光學模糊在深度感知中的作用，並揭示驅動眼睛調節和輻輳反射（convergence and accommodation）的基本機制。這兩個領域的研究將直接影響我們在虛擬現實中創建舒適的，身臨其境的體驗的能力。」

Lanman說：「沒有人告訴我要研究這一點。我們選擇這個項目的原因是為了提高VR/AR顯示器的質量和舒適度。」

Oculus表示，這只是Oculus Research開創性研究的一個例子。他們一直在尋找這一領域最優秀的人才，並不斷投資學術機構來幫助實現VR和AR的未來。

原文鏈接：https://yivian.com/news/40889.html

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