在現實生活中,我們會經常看到一種物體被另外一種物體遮擋住的情況發生。這種互相遮擋的現象能夠讓我們的大腦更清晰的了解空間中物體的位置,幫助我們了解具體物體的距離。而這個現象也是增強現實技術面臨最具挑戰性的難題之一,因為增強現實的終極目標就是將虛擬元素融合進真實環境中,因此遮擋效果也是必須會出現的狀況。
不過事實情況時在過去的幾年里,增強現實技術已經通過非常高的速度發展,部分原因是微軟、蘋果和谷歌這樣的科技巨頭在大力投資,幫助開發者獲得更好的視覺效果。但雖然視覺效果越來越逼真,不過依然還是給人比較不太真實的感覺。
現在來自亞利桑那大學光學科學院的研究人員就發明了一種可以借鑒的新方法。他們研究出了一種增強現實顯示器原型,不僅可以顯示虛擬圖像,而且這個虛擬圖像還可以被現實世界中的物體所遮擋,也可以遮擋住現實世界中的物體。
亞利桑那大學光學科教授Hong Hua在一篇了論文中表示,最初只是將其打造成類似于望遠鏡的系統。透鏡他蚃是一個真實世界中的空間光調制器,它用來制造一個被遮掩的像素,擋住了虛擬物體在現實世界中的一部分。經過調制光和虛擬的圖像結合,然后再穿過我們的視覺,到達大腦。
值得注意的是,這項技術的原理也是神秘的增強現實公司Magic Leap申請的專利,其中兩項專利在2017年獲得,顯示了一個帶有透明顯示屏的頭戴設備可以控制透明和不透明的效果,與這項技術的原理非常類似。雖然二者并無直接的關系,但是Hong教授認為它對增強現實技術的發展產生了重要的意義。
目前這項技術的另一項巨大挑戰就是如何在增強現實平臺處理這種雙重信號,我們必須能夠精確的控制光從現實世界呈現重疊的效果。比如將一個虛擬茶壺擺放到桌子上,然后與其他現實生活中的物體互相遮擋,今天的頭戴設備是無法實現這個效果的。
為了讓它能夠在增強現實頭戴設備上工作,需要增加一個深度傳感器,而這種傳感器已經開始被微軟使用在HoloLens頭盔上。
想要將這種想法變成現實,需要的硬件也要足夠小巧。Hong說現在的設備原型非常笨重,因此未來將專注于縮小體積和成本。目前團隊正在開發一款新的原型產品,不僅能夠可穿戴,而且還只有普通頭顯設備大小。
“想要讓它變成主流增強現實頭顯的形狀,可能還需要一段時間。”Hong教授表示。