新專利可智能減弱HoloLens外部亮度，更好適應戶外環境

文章相關引用及參考：映維網

阻止外部世界對全息圖的影響。

（映維網 2018年07月09日）微軟HoloLens最為突出的一項特徵是前方的光罩，而這個組件的設計目的是為了減少外部光線的強度，並且增強光場透鏡生成的全息圖可見度。

但微軟指出，隨著HoloLens正越來越多地應用於戶外，所以即便是這種光罩都無法阻止環境光線的影響，以及偽影的產生。

他們寫道：

用於增強現實的近眼顯示（NED）設備非常適合在室內和室外使用。但從昏暗室內中的10 lux到室外直射陽光下的120000 lux，環境光所涉及的強度範圍很廣。NED設備必須確保所有環境光水平下的AR全息圖可見性。然而，由於NED設備正用于越來越光亮的環境，比如說戶外，顯示器功耗可能會成為一個問題。即使在高功率水平下，與真實對象相比，位於光亮環境下的AR全息圖也可能出現褪色情況。特別是在光亮的環境中，你可以透過AR全息圖看到現實世界的對象和背景，從而令AR全息圖產生幽靈般的，不太逼真的外觀。另外，穿過NED光學系統的一些外部光源可以從光學上轉換成可見偽影，而它們可能會表現為顏色鮮艷的彩虹和/或彩色重影。

為了解決這個問題，微軟提出了一種解決方案：不是從全息圖的亮度出發，而是智能地和選擇性地減弱全息圖疊加區域的外部世界亮度，從而阻止外部世界對全息圖的影響。

微軟在專利文件中寫道：

本技術的實施例涉及一種控制穿過NED設備環境光量的系統和方法。本技術的實施例可以包括用於控制透射光的主動式和被動式組件。被動式組件可以包括應用至NED設備光罩的光致變色塗層。光致變色塗層可以響應紫外光，例如太陽光，令變暗並限制其穿過光罩的光量。

主動組件可以包括一種雙層單色調光面板，組裝在全息圖生成光學組件的背後。這種調光面板組件可以減少穿過NED設備的室內或室外環境光量。我們可以為每幀開發像素級別的不透明蒙版，而調光面板組件可以用來生成位於創建陰影效果外觀的半黑蒙版，以及AR全息圖背後的黑色蒙版。系統同時可以識別場景中的明亮光源位置，並且在像素級別不透明蒙版中定義其位置，這樣調光面板組件就可以格擋來自這些明亮光源的光線。

簡而言之，這種技術可以利用成本低廉的單色調LCD面板來在不同層別進行選擇性地調光，並且使用一種系統來識別哪些特定像素與全息圖重合，然後令這些特定像素變暗，特別是令它們變得更生動和逼真。這種面板甚至可以用來生成逼真的陰影效果。

當然，這種技術的優勢在於成本相對低廉，而且相對的簡單。微軟同時建議在較大的遮光罩上使用光致變色塗層，互動式地響應外部光線的強度。當不需要這種高強度的保護時，設備在室內環境時可變得更透明，在戶外環境時則變得更暗。我們可以想像，相同的技術同樣可以將AR頭顯變成VR頭顯，特別是當AR屏幕的視場出現了大幅度提升的時候。

這份專利是於2016年12月提交，並於2018年7月5日正式審批。另外，有傳聞指出微軟正在研發一款成本更低，性能更優的HoloLens 2代，並且有望在2019年年初推出。映維網希望屆時我們可以看到微軟早前申請的創新發明可以用於最終的產品身上。

相關專利：NEAR EYE DISPLAY MULTI-COMPONENT DIMMING SYSTEM

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