Meta đang chế tạo một mẫu tai nghe có tên 'Mirror Lake' để chứng minh “gần như tất cả các công nghệ hình ảnh tiên tiến mà chúng tôi đã ấp ủ trong bảy năm qua” trong một kiểu dáng nhỏ gọn.

Mirror Lake vẫn chưa được xây dựng thành một thiết bị đầy đủ chức năng - nó vẫn chỉ là một khái niệm đang được tích cực phát triển. Nhà khoa học trưởng bộ phận Phòng thí nghiệm thực tế của Meta, Michael Abrash cho biết Mirror Lake “cho thấy một hệ thống hiển thị thế hệ tiếp theo hoàn chỉnh có thể trông như thế nào”. Trở lại năm 2019 Abrash thông báo Facebook đang xây dựng tai nghe VR “nguyên mẫu ý tưởng thế hệ tiếp theo thực sự”, nhưng không rõ điều gì đã xảy ra với ý tưởng đó.

Khái niệm này được thiết kế để đạt được “kính trượt tuyết giống như hệ số hình thức” với cái mà Meta gọi là thấu kính Holocake, đồng thời kết hợp tính năng theo dõi mắt nâng cao, tiêu điểm thay đổi, chuyển hướng ngược và hỗ trợ các phụ kiện thấu kính theo toa “để loại bỏ nhu cầu sử dụng kính đeo mắt”.

Để rõ ràng, Mirror Lake không phải là một sản phẩm. Giám đốc điều hành Meta, Mark Zuckerberg, gợi ý rằng công nghệ mà nó chứng minh có thể được nhìn thấy trong các sản phẩm "trong nửa sau của thập kỷ".

tiêu cự

Tất cả các tai nghe VR hiện tại, ngoài nguyên mẫu trong phòng thí nghiệm, đều có thấu kính tiêu cự cố định. Mỗi mắt nhận được một hình ảnh riêng biệt, nhưng các hình ảnh được tập trung ở một khoảng cách cố định. Mắt của bạn sẽ hướng (hội tụ hoặc phân kỳ) về phía vật thể ảo mà bạn đang nhìn, nhưng không thể lấy nét (điều chỉnh) chính xác ở khoảng cách này. Đây được gọi là xung đột về chỗ ở - chỗ ở. Nó gây mỏi mắt và có thể làm cho các vật thể ảo nhìn gần bị mờ.

Tại hội nghị F8 năm 2018 Facebook đã giới thiệu một mẫu tai nghe có tên Half Dome, tích hợp tính năng theo dõi mắt để di chuyển cơ học màn hình về phía trước hoặc phía sau để điều chỉnh tiêu điểm. Half Dome đã giải quyết xung đột giữa chỗ ở và chỗ ở nhưng cách tiếp cận cơ học sẽ gây ra các vấn đề nghiêm trọng về độ tin cậy trong thế giới thực, khiến nó không phù hợp để vận chuyển trong các sản phẩm.

Tại Oculus Connect 6 vào năm 2019 Facebook đã mô tả Half Dome 2 và Half Dome 3. Half Dome 2 sử dụng bộ truyền động đáng tin cậy hơn và thiết kế nhỏ gọn hơn (nhưng trường nhìn thấp hơn). Tuy nhiên, Half Dome 3 đã có một cách tiếp cận hoàn toàn mới không có bộ phận chuyển động. Thay vì di chuyển màn hình, Half Dome 3 sử dụng ngăn xếp of các lớp thấu kính tinh thể lỏng. Việc áp dụng một hiệu điện thế lên mỗi lớp thấu kính sẽ thay đổi độ dài tiêu cự của nó, do đó, mỗi sự kết hợp bật và tắt độc đáo dẫn đến một khoảng cách lấy nét khác nhau. Với 6 lớp, có thể có 64 khoảng cách lấy nét khác nhau.

Mặc dù Half Dome 3 nhỏ gọn hơn những người tiền nhiệm nhưng nó vẫn lớn hơn nhiều so với kiểu dáng “kính trượt tuyết như kính trượt tuyết” mà Meta muốn đạt được. Mirror Lake sẽ sử dụng cách tiếp cận tương tự như Half Dome 3 nhưng ở dạng nhỏ hơn đáng kể, đạt được thông qua việc sử dụng thấu kính “Holocake”.

Ống kính Holocake

Tai nghe VR phổ biến hiện nay bao gồm Quest 2, PlayStation VR và Valve Index sử dụng thấu kính khúc xạ thông thường, điều này cần một bảng hiển thị tương đối lớn và khoảng cách lớn giữa nó và thấu kính. Khoảng cách này là trình điều khiển chính của kích thước và số lượng lớn tai nghe ngày nay.

trong 2015 eMagin đã giới thiệu một thiết kế HMD nguyên mẫu cực kỳ nhỏ gọn sử dụng cái được gọi là "ống kính pancake". Thấu kính pancake sử dụng sự phân cực để "gấp" lại đường dẫn quang học, làm cho nó ngắn hơn nhiều. Năm ngoái HTC đã xuất xưởng Vive Flow, một tai nghe hỗ trợ USB nhỏ gọn sử dụng ống kính pancake. Tai nghe “cao cấp” của Meta ra mắt vào cuối năm nay, vẫn chỉ được gọi là Dự án Cambria, sẽ sử dụng thấu kính pancake để có được tấm che mỏng hơn Nhiệm vụ 2.

Với thấu kính Pancake, đường dẫn quang học đủ ngắn để phần lớn độ dày còn lại là của chính thấu kính. Để giảm kích thước của tai nghe hơn nữa, các nhà nghiên cứu của Meta đã giữ nguyên các khái niệm cốt lõi về quang học pancake - gấp quang học dựa trên phân cực - nhưng thay thế thấu kính cong bằng “thấu kính ba chiều mỏng, phẳng”, dựa trên nghiên cứu mà họ đã giới thiệu vào năm 2020. Meta gọi kết quả là thấu kính “Holocake”. Nói rõ hơn, Meta sử dụng thuật ngữ “holographic” khác với một số công ty khác trong ngành - đây là hình ảnh nổi ba chiều như trong phim ảnh ba chiều, không phải là màn hình hiển thị trường ánh sáng 3D.

Meta cho biết một “phần đính kèm theo toa rất mỏng” có thể được thêm vào thấu kính holocake cho những người bị giảm thị lực, loại bỏ nhu cầu đeo kính bên trong tai nghe.

Trong khi Mirror Lake vẫn còn là một khái niệm, Meta đã tạo ra một tai nghe nguyên mẫu đang hoạt động sử dụng thấu kính holocake có tên là Holocake 2. Meta cho biết Holocake 2 là một tai nghe PC VR đầy đủ chức năng, có khả năng chơi bất kỳ tựa PC VR nào. Nó gọi Holocake 2 là “tai nghe VR mỏng nhất và nhẹ nhất mà chúng tôi từng chế tạo” và các nhà nghiên cứu của nó tin rằng có thể thu nhỏ hơn nữa. Vào tháng Mười CTO của Meta đã tweet một hình ảnh của anh ấy mặc những gì trông giống như Holocake 2.

Thấu kính Holocake có một hạn chế quan trọng - chúng yêu cầu tia laser chuyên dụng làm nguồn sáng. Đèn nền LED không phù hợp. Michael Abrash của Meta lưu ý rằng laser vẫn chưa có sẵn ở hiệu suất, kích thước và giá cả cần thiết cho các sản phẩm tiêu dùng. Tuy nhiên, sử dụng tia laser cho phép gam màu rộng hơn nhiều, Meta tuyên bố.

Chuyển qua ngược lại

Một rào cản đối với việc áp dụng hàng loạt tai nghe thực tế ảo và hỗn hợp không rõ ràng có thể là những người khác trong phòng không thể nhìn thấy khuôn mặt và mắt trên của bạn. Trong khi màu chất lượng cao truyền qua sẽ cho phép bạn nhìn thấy họ, họ không thể nhìn thấy bạn hoàn toàn.

Các nhà nghiên cứu Meta năm ngoái đã trình bày một nguyên mẫu của "chuyển qua ngược" - tai nghe có màn hình LCD bên ngoài tạo ra tầm nhìn hợp lý cho đôi mắt của người đeo. Mirror Lake sẽ là nguyên mẫu Meta tích hợp đầy đủ đầu tiên có tính năng chuyển ngược chiều.

Thật thú vị, một báo cáo tháng trước từ The Information tuyên bố tai nghe sắp tới của Apple sẽ kết hợp truyền ngược, nhưng việc thêm màn hình rõ ràng có nghĩa là các máy ảnh hướng ra ngoài phải được đặt ở những vị trí “khó xử” xa nơi mà mắt người dùng sẽ nhìn thấy, khiến cho việc phát triển các thuật toán chiếu lại thông qua trở nên khó khăn hơn.