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Magic Leap可穿戴增强现实技术是如何运作的?  

2014-10-28 14:37:48|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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--搜维尔整理

据国外媒体报道,佛罗里达创业公司Magic Leap上周二宣布已从谷歌领头的多位硅谷投资者获得5.42亿美元融资,计划开发一种新型的扩增实境硬件。该神秘的创业公司尚未公开描述和展示过它的技术。不过,其专利和商标申请文件揭示了它计划用于创造其CEO兼创始人罗尼·阿波维茨(Rony Abovitz)所说的“世界上最自然最友好的可穿戴计算界面”的技术。

那些文件描述的先进显示技术相比现有的虚拟现实显示技术(如Oculus Rift)更能诱导人类视觉系统逼真地感知虚拟物体。目前,多数设备所使用的显示技术只能够显示2D平面图像。像Oculus Rift这样的头盔可通过给两只眼睛显示不同的图像来诱导你的大脑感知物体的深度,但你的眼睛得一直聚焦于前面的平面屏幕。

当你在看真实的3D场景时,你的双眼聚焦深度会随着你看物体的距离的变化而变化。“如果没有那些聚焦诱导,我们获得的体验就会不大真实。”斯坦福大学计算成像研究小组负责人戈登·维兹斯坦(Gordon Wetzstein)指出。

而Magic Leap的专利则涉及另一种技术。它所描述的显示器能够创造出我们从周围的真实物体吸收的那种3D光线形态(名为“光场”)。据维兹斯坦和其他的研究人员解释,这可让你的眼睛跟在现实世界中那样聚焦于人工3D场景的深度,从而带来一种要逼真得多的虚拟物体跟现实世界相融合的幻象。

今年早些时候,维兹斯坦及其同事利用那种技术创造出了一种让人们无须平常的矫正眼镜也能够看清文本的显示屏。他之前曾基于类似的方法开发裸眼3D显示器。去年,芯片公司英伟达的研究人员也展示了一种基于光场的可穿戴显示器。

7月的商标申请文件显示,Magic Leap的技术被描述为“可穿戴计算机硬件,即整合动态光场显示器的光学显示系统”。

Magic Leap的其中一项专利描述了这种名为WRAP(波导反射镜阵列投射器)的设备是如何运作的。该显示器由形成一排的很多小小的曲面镜组成;光会通过光纤传送到那一排小曲面镜,然后每个曲面镜反射部分光为3D空间特定的一个点形成光场。该阵列会呈半透明状态,让人可以同时看到现实世界。

多层的这种小镜子让显示器能够产生不同距离的虚拟物体幻象。然而,Magic Leap的专利还声称,要是镜子由“磁性液体”形成,一层镜子就足够。那会让镜子利用磁场重编程,从而快速显示不同深度的点,快到足以迷惑眼睛,就像动画帧那样。

Magic Leap最大的挑战可能是,找到方法无缝整合显示器产生的虚拟3D物体和人看到的现实世界。维兹斯坦指出,为此,系统要能够感知3D世界,且清楚人具体是在看什么东西和它的确切位置。

Magic Leap的其中一项专利涉及利用可穿戴显示器上的运动传感器和眼睛追踪摄像头判断眼睛的聚焦深度。不过,维兹斯坦称,据他所知,还没有人展示过一个可追踪人的聚焦距离的可穿戴系统。

Magic Leap的另一项专利申请文件称,可以利用摄像头、红外传感器和超声波传感器来感知人周围的环境,以及识别人的姿态。感测空间深度的摄像头现在相对便宜,且体积较小。但维兹斯坦认为,Magic Leap很可能需要在可穿戴设备的计算机视觉软件上作出重大突破,进而足够了解周围世界,实现非常丰富的扩增实境体验。“他们的头戴式显示器将需要非常强大的3D图像识别技术。”他说道。

该公司正在招募芯片设计和制造领域的专家,该举显然是为了开发专门处理图像数据的定制芯片。专用芯片可让显示器更加节能,这一点对于可穿戴设备而言尤其重要。维兹斯坦指出,Magic Leap已经将计算机视觉研究与软件的先驱加里·布拉德斯基(Gary Bradski)招致麾下。Magic Leap还在寻求搜罗多个领域的人才,包括激光、移动和无线电子学、摄像头、制造供应链管理、3D感知、人工智能和视频游戏开发。

维兹斯坦称,总而言之,Magic Leap实现高度逼真扩增实境所需的基础技术很多都被演示过。然而,该公司将需要做一件还没有人能够做到的事:改良并整合所有的这些技术。“我想人们已经开始认识到这是消费设备开发的未来。”他说,“但这需要解决一些很大的挑战,需要整合光学、电子学、算法、人类视觉系统感知等领域的技术。”

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