VR光學可以幫助老人們保持世界的焦點

複雜的光學系統涉及在VR頭戴式耳機中放置一英寸遠離眼睛的屏幕，可以製作能夠解決視力問題的智能眼鏡。來自斯坦福大學研究人員的這些原型「autofocals」使用深度感應和凝視跟蹤，當有人缺乏自己的能力時，將世界變為焦點。

我在溫哥華的SIGGRAPH與首席研究員Nitish Padmanaban進行了交談，他和他的團隊中的其他人正在展示最新版本的系統。他解釋說，這意味著更好地解決老花眼問題，這主要是當你的眼睛拒絕專註於特寫物體時。隨著年齡的增長，它會發生在數百萬人身上，即使是視力非常好的人。

當然，還有雙光眼鏡和漸進鏡片可以彎曲光線，使這些物體成為焦點 - 純粹的光學解決方案，而且便宜，但又不靈活，它們只提供一個小的「視口」，通過它可以觀察世界。還有可調節鏡片眼鏡，但必須通過側面的錶盤緩慢和手動調節。如果您可以根據用戶的需要實時自動改變整個鏡頭的形狀，該怎麼辦？

這就是Padmanaban及其同事Robert Konrad和Gordon Wetzstein正在研究的問題，雖然目前的原型顯然過於笨重且僅限於實際部署，但這個概念似乎完全合理。

Padmanaban之前曾在VR工作過，並提到了所謂的融合調節問題。基本上，當我們將眼睛從遠處移動到近處時，我們看到現實生活中的變化的方式在VR中不會發生（如果有的話），並且可能產生疼痛和噁心。擁有根據你所看到的位置自動調整的鏡頭在那裡會很有用 - 事實上，一些VR開發人員正在炫耀只有10英尺遠的地方。但它也適用於那些無法專註於現實世界中附近物體的人，Padmanaban認為。

這是一個舊的原型，但你明白了。

它的工作原理如下。眼鏡上的深度感測器收集人物前方場景的基本視圖：距離14英寸的報紙，距離3英尺的桌子，房間的其餘部分更多。然後，眼動追蹤系統檢查用戶當前正在尋找的位置並與深度圖交叉引用。

已經配備了用戶視力問題的細節，例如他們難以聚焦在距離20英寸以外的物體上，然後該設備可以做出關於是否以及如何調整眼鏡鏡片的智能決定。

在上面的情況中，如果用戶正在看桌子或房間的其餘部分，眼鏡將假設該人需要看到的任何正常校正 - 可能沒有。但是如果他們改變他們的目光以專註於紙張，那麼眼鏡會立即調整鏡片（可能是每隻眼睛獨立），以便以不會拉傷人眼的方式使該物體聚焦。

檢查凝視，所選對象的深度和鏡片調整的整個過程總共花費約150毫秒。這足夠長，用戶可能會注意到它發生了，但重定向和重新聚焦一個人凝視的整個過程可能需要三到四倍的時間 - 所以當用戶的眼睛通常處於休息狀態時，設備的變化將完成再次。

「即使使用早期原型，Autofocals也可以與傳統校正相媲美，有時甚至更好，」SIGGRAPH發布的研究報告的簡短摘要。「此外，Autofocals的"自然"操作使它們可以在首次穿著時使用。」

該團隊目前正在進行測試，以更加定量地衡量該系統的改進，並測試任何可能的不良影響，故障或其他投訴。他們距離商業化還有很長的路要走，但Padmanaban表示，一些製造商已經在研究這種類型的方法，儘管它處於早期階段，但它仍然非常有前景。當全文發表時，我們可以期待從他們那裡聽到更多。

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