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MagicLeap可能是什麽樣的技術原理?

Magic Leap的核心技術是數字光場顯示技術。數字光場顯示的虛擬物體所發出的光線進入人眼的方式模擬了真實世界的物體,所以可以顯示出能夠和真實世界無縫融合的虛擬物體,同時還可以消除其它顯示技術可能造成的人眼的不適感。Magic Leap的數字光場顯示技術的另壹特點就是顯示設備的小型化和輕量化,所以可以做成適合在日常長時間佩戴的MR設備。

光場是用來描述通過空間中每壹個點和每壹個方向的光的量的壹個函數,因為空間中的點需要用三維坐標來描述,而方向可以用兩個方向的旋轉角度來描述,所以空間中的光場是五維的。如果要用平面的顯示設備來展示光場,因為平面是二維的,加上兩個角度方向,所以就只需要四個維度就可以描述通過空間中的壹個平面的光場。

這裏有個非常好的四維光場顯示設備的例子。Magic Leap的先進光學副總裁Michael Klug以前是Zebra Imaging(斑馬影像)的聯合創始人和CTO,而Zebra Imaging開發的就是壹種四維光場全息顯示技術。這裏有個視頻展示了使用他們的技術打印出來的全息相片,當觀察者移動位置或改變觀察角度時看到的圖像都會不同。

人眼感知看到的物體離自己的遠近是通過兩眼間角度的聚散和晶狀體不同的聚焦程度來實現的。當前絕大多數VR眼鏡還有Hololens都是通過壹個平面的顯示器來顯示虛擬物體的,因為顯示平面上所有的像素到人眼的距離都是固定的,所以人眼觀察時不管虛擬物體離自己的遠近如何,晶狀體所需要的聚焦程度都是壹致的,人眼只能通過兩眼間聚散角度的不同來產生立體視覺感知距離。這就造成了人眼兩種感知距離方式間的沖突,而這種沖突就會造成不適感。

對於MR眼鏡來說,因為人眼可以同時看到真實物體和虛擬物體,在兩種物體距離人眼壹樣的情況下,顯示虛擬物體的平面顯示器如果處於和真實物體不同的焦平面,那麽人眼就無法同時看清離人眼壹樣距離的真實物體和虛擬物體,這就和人眼的視覺系統產生了新的沖突,人眼看到的虛擬物體就無法融入真實世界,而且會造成不適感。所以MR眼鏡對顯示技術的需求是比VR眼鏡還要高的。