Meta bouwt een prototype headset genaamd 'Mirror Lake' om "bijna alle geavanceerde visuele technologieën die we de afgelopen zeven jaar hebben uitgebroed" te bewijzen in een compacte vormfactor.

Mirror Lake is nog niet ingebouwd in een volledig functioneel apparaat - het is nog steeds slechts een concept waaraan actief wordt gewerkt. Chief Scientist van Meta's Reality Labs-divisie Michael Abrash zei dat Mirror Lake "laat zien hoe een compleet next-gen displaysysteem eruit zou kunnen zien". Terug in 2019 Abrash aangekondigd Facebook bouwde een VR-headset met een 'echt next generation concept-prototype', maar het is onduidelijk wat er met dat idee is gebeurd.

Het concept is ontworpen om een ​​"skibril-achtige vormfactor" te bereiken met wat Meta Holocake-lenzen noemt, terwijl geavanceerde eye-tracking, variabele focus, reverse passthrough en ondersteuning voor lensbevestigingen op sterkte "om de noodzaak van een bril te elimineren".

Voor alle duidelijkheid: Mirror Lake is geen product. Meta-CEO Mark Zuckerberg suggereerde dat de technologie die het bewijst, te zien is in producten "in de tweede helft van het decennium".

Varifocaal

Alle huidige VR-headsets, buiten laboratoriumprototypes, hebben lenzen met vaste focus. Elk oog krijgt een apart beeld, maar de beelden worden op een vaste afstand scherpgesteld. Je ogen zullen wijzen (convergeren of divergeren) naar het virtuele object waar je naar kijkt, maar kunnen niet goed focussen (aanpassen) op deze afstand. Dit wordt het convergentie-accommodatieconflict genoemd. Het veroorzaakt vermoeidheid van de ogen en kan virtuele objecten van dichtbij wazig maken.

Op zijn F8-conferentie in 2018 Facebook pronkte met een prototype headset genaamd Half Dome, met eye-tracking om de schermen mechanisch naar voren of naar achteren te bewegen om de focus aan te passen. Half Dome loste het probleem op convergentie-accommodatieconflict, maar de mechanische benadering zou in de echte wereld ernstige betrouwbaarheidsproblemen opleveren, waardoor het ongeschikt is om in producten te worden verzonden.

Bij Oculus Connect 6 in 2019 Facebook beschreef Half Dome 2 en Half Dome 3. Half Dome 2 gebruikte betrouwbaardere aandrijvingen en een compacter (maar lager gezichtsveld) ontwerp. Half Dome 3 nam echter een geheel nieuwe aanpak zonder bewegende delen. In plaats van het display te verplaatsen, gebruikt Half Dome 3 een stapelf vloeibaar-kristallenslagen. Door een spanning op elke lenslaag aan te brengen, verandert de brandpuntsafstand, dus elke unieke combinatie van aan en uit resulteert in een andere focusafstand. Met 6 lagen zijn er 64 verschillende mogelijke focusafstanden.

Hoewel Half Dome 3 compacter is dan zijn voorgangers, is hij nog steeds veel groter dan de "skibrilachtige" vormfactor die Meta wil bereiken. Mirror Lake zal dezelfde benadering gebruiken als Half Dome 3, maar in een aanzienlijk kleinere vormfactor, bereikt door het gebruik van "Holocake" -lenzen.

Holocake-lenzen

Populaire huidige VR-headsets, waaronder Quest 2, PlayStation VR en Valve Index, gebruiken gewone refractieve lenzen, waardoor een relatief groot beeldscherm en een grote opening tussen het scherm en de lens nodig zijn. Deze kloof is de primaire driver van de grootte en het grootste deel van de headsets van vandaag.

in 2015 eMagin toonde een extreem compact prototype HMD-ontwerp met behulp van zogenaamde "pannenkoeklenzen". Pancake-lenzen gebruiken polarisatie om het optische pad te "vouwen", waardoor het veel korter wordt. Afgelopen jaar HTC heeft Vive Flow verzonden, een compacte USB-headset met pancake-lenzen. Meta's "high-end" headset wordt later dit jaar gelanceerd, nog steeds alleen aangeduid als Project Cambria, zal pancake-lenzen gebruiken om een ​​slanker vizier te krijgen dan Quest 2.

Bij Pancake-lenzen is het optische pad zo kort dat het grootste deel van de resterende dikte de lens zelf is. Om de headsets nog verder te verkleinen, hebben Meta's onderzoekers dezelfde kernconcepten van pancake-optiek behouden - op polarisatie gebaseerd optisch vouwen - maar de gebogen lens vervangen door "een dunne, platte holografische lens", voortbouwend op onderzoek dat ze lieten zien in 2020. Meta noemt het resultaat "Holocake" lenzen. Voor alle duidelijkheid: Meta gebruikt de term 'holografisch' anders dan sommige anderen in de industrie - dit is holografisch zoals in holografische film, geen 3D-lichtveldweergave.

Meta zegt dat een "zeer dun voorschriftbevestiging" kan worden toegevoegd aan holocake-lenzen voor mensen met een verminderd gezichtsvermogen, waardoor het niet nodig is om een ​​bril in de headset te dragen.

Hoewel Mirror Lake nog steeds een concept is, heeft Meta al een werkende prototype-headset gebouwd met holocake-lenzen genaamd Holocake 2. Meta zegt dat Holocake 2 een volledig functionele pc-VR-headset is die elke pc VR-titel kan afspelen. Het noemt Holocake 2 "de dunste en lichtste VR-headset die we ooit hebben gemaakt", en de onderzoekers geloven dat verdere miniaturisatie mogelijk is. In oktober Meta's CTO heeft een afbeelding van zichzelf getweet dragen wat lijkt op Holocake 2.

Holocake-lenzen hebben een belangrijke beperking: ze vereisen gespecialiseerde lasers als lichtbron. LED-achtergrondverlichting is niet geschikt. Michael Abrash van Meta merkte op dat lasers nog niet beschikbaar zijn voor de prestaties, afmetingen en prijs die nodig zijn voor consumentenproducten. Het gebruik van lasers maakt echter een veel breder kleurengamma mogelijk, beweert Meta.

Omgekeerde doorgang

Een obstakel voor massale acceptatie van ondoorzichtige virtual en mixed reality-headsets kan zijn dat anderen in de kamer uw bovengezicht en ogen niet kunnen zien. Terwijl hoge kwaliteit kleurdoorvoer laat je ze zien, ze kunnen je niet volledig zien.

Vorig jaar Meta-onderzoekers presenteerde een prototype van "reverse passthrough" – een headset met externe LCD-panelen die een plausibel zicht op de ogen van de drager geven. Mirror Lake wordt het eerste volledig geïntegreerde Meta-prototype met reverse passthrough.

Interessant, een rapport vorige maand van The Information beweert dat de aankomende headset van Apple reverse passthrough zal bevatten, maar het toevoegen van de schermen betekende blijkbaar dat de naar buiten gerichte camera's op "onhandige" posities moesten worden geplaatst, ver weg van waar de ogen van de gebruiker zouden zijn, waardoor de ontwikkeling van algoritmen voor herprojectie door passthrough moeilijker werd.