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微软新专利正式审批:可智能减弱HoloLens外部亮度适应户外环境

2018-07-09 10:39 来源:映维网

微软HoloLens最为突出的一项特征是前方的光罩,而这个组件的设计目的是为了减少外部光线的强度,并且增强光场透镜生成的全息图可见度。

但微软指出,随着HoloLens正越来越多地应用于户外,所以即便是这种光罩都无法阻止环境光线的影响,以及伪影的产生。

 

他们写道:

用于增强现实的近眼显示(NED)设备非常适合在室内和室外使用。但从昏暗室内中的10 lux到室外直射阳光下的120000 lux,环境光所涉及的强度范围很广。NED设备必须确保所有环境光水平下的AR全息图可见性。然而,由于NED设备正用于越来越光亮的环境,比如说户外,显示器功耗可能会成为一个问题。即使在高功率水平下,与真实对象相比,位于光亮环境下的AR全息图也可能出现褪色情况。特别是在光亮的环境中,你可以透过AR全息图看到现实世界的对象和背景,从而令AR全息图产生幽灵般的,不太逼真的外观。另外,穿过NED光学系统的一些外部光源可以从光学上转换成可见伪影,而它们可能会表现为颜色鲜艳的彩虹和/或彩色重影。

为了解决这个问题,微软提出了一种解决方案:不是从全息图的亮度出发,而是智能地和选择性地减弱全息图叠加区域的外部世界亮度,从而阻止外部世界对全息图的影响。

微软在专利文件中写道:

本技术的实施例涉及一种控制穿过NED设备环境光量的系统和方法。本技术的实施例可以包括用于控制透射光的主动式和被动式组件。被动式组件可以包括应用至NED设备光罩的光致变色涂层。光致变色涂层可以响应紫外光,例如太阳光,令变暗并限制其穿过光罩的光量。

主动组件可以包括一种双层单色调光面板,组装在全息图生成光学组件的背后。这种调光面板组件可以减少穿过NED设备的室内或室外环境光量。我们可以为每帧开发像素级别的不透明蒙版,而调光面板组件可以用来生成位于创建阴影效果外观的半黑蒙版,以及AR全息图背后的黑色蒙版。系统同时可以识别场景中的明亮光源位置,并且在像素级别不透明蒙版中定义其位置,这样调光面板组件就可以格挡来自这些明亮光源的光线。

简而言之,这种技术可以利用成本低廉的单色调LCD面板来在不同层别进行选择性地调光,并且使用一种系统来识别哪些特定像素与全息图重合,然后令这些特定像素变暗,特别是令它们变得更生动和逼真。这种面板甚至可以用来生成逼真的阴影效果。

当然,这种技术的优势在于成本相对低廉,而且相对的简单。微软同时建议在较大的遮光罩上使用光致变色涂层,交互式地响应外部光线的强度。当不需要这种高强度的保护时,设备在室内环境时可变得更透明,在户外环境时则变得更暗。我们可以想象,相同的技术同样可以将AR头显变成VR头显,特别是当AR屏幕的视场出现了大幅度提升的时候。

这份专利是于2016年12月提交,并于2018年7月5日正式审批。另外,有传闻指出微软正在研发一款成本更低,性能更优的HoloLens 2代,并且有望在2019年年初推出。映维网希望届时我们可以看到微软早前申请的创新发明可以用于最终的产品身上。

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