VR和AR是当下非常热门的前沿技术，受到业界的广泛关注和追捧。
不过，或许很多朋友对这两个概念还不太熟悉。
首先要给大家科普一下，让大家更好的了解今天要介绍的创新技术。
VR（Virtual Reality）虚拟现实，利用计算机模拟创建三维虚拟世界，让用户沉浸其中，产生视觉、听觉、触觉等感官模拟，并与虚拟环境进行实时交互。
AR（增强现实）利用计算机技术将虚拟世界的信息与现实世界结合起来，使虚拟环境和现实环境可以同时叠加在一个屏幕上并实时交互。
一般来说，VR可以让用户沉浸在一个完全虚拟的世界中（通常使用封闭式头戴设备）； AR允许用户看到现实世界的图像，并在其上叠加虚拟环境（通常使用具有一定透明度的眼镜）。
如今，不少科技巨头和初创公司都推出了自己的VR/AR产品。
比如微软推出的头戴式设备HoloLens，笔者之前在文章《“瞬间转移”？微软新的AR技术holoportation给你一种全新体验》中介绍过。
利用这款设备和微软新开发的技术，用户可以与远方朋友的全息图像进行互动，体验身在千里之外的感觉。
，但实时交互效果却近在咫尺。
此外，谷歌推出了廉价VR设备Cardboard，三星推出了Gear VR，索尼推出了PlayStation VR，Oculus推出了Rift，HTC推出了Vive。
还有报道称，苹果也在开发自己的AR眼镜。
除此之外，笔者还在多篇文章中介绍过VR/AR相关技术和产品。
有兴趣的朋友可以参考历史文章。
虽然目前市场上充斥着各种各样的VR/AR产品，但长期以来，用户在使用VR/AR产品时都存在一个明显的痛点：眼睛疲劳不适，甚至头晕。
这个问题极大地影响了用户的佩戴体验，也阻碍了VR/AR产品的进一步成熟。
如果这个问题能够得到解决，对于VR/AR技术的发展将具有重要意义。
创新 近日，美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员提出了一种创新方法，旨在解决上述长期存在的问题。
他们开发了一种新型三维显示设备，可以大大提高使用VR/AR设备时的视觉舒适度。
该校研究员高亮表示：“我们希望用我们的三维显示设备来替代目前使用的AR和VR设备的光学显示模块，以消除眼睛疲劳。
我们的解决方案可以带来新一代的3D显示设备，可以集成到任何AR眼镜和V头盔中。
“Gao 和 Wei Cui 在光学学会 (OSA) 杂志《光学快报》 上描述了他们用于光学成像的新型三维显示设备的设计。
这种新型显示模块的尺寸为 1x2 英寸，通过创建深度线索（这感知与我们在现实世界中看到的深度大致相同），提高观众的观看舒适度技术首先我们来看看为什么AR/VR设备会导致眼睛疲劳？当显示二维图像时，它们会向观看者的大脑提供“提示”，将这些图像组合成三维场景的印象，随着时间的推移，这种三维显示将导致著名的“聚散调节冲突”。
观看者将变得更加难以融合图像，导致眼睛疲劳和不适，我将在下面的这张图中简要介绍视觉会聚调整冲突，以说明在三维显示器上观看真实物体和虚拟物体时的情况。
、(A)、(B)分别表示不同情况下视线的会聚距离和聚焦距离。
(C)、(D)分别表示视网膜上的观察点及其其他点。
从这张图可以看出：（D）表明，在三维显示器上观察虚拟物体时，观察点和两侧的图像同样清晰，这与观察现实世界物体是一样的在（C）中。
情况不同，(C)两侧的图像都模糊了。
因此，我们可以看到，三维显示屏发出的光并不能反映这种深度信息。
每个虚拟物体都有不同的深度，发出不同的光线，但它们像平面图像一样基本一致。
但眼睛的焦距调节与这个深度不匹配，导致视觉聚散度调节冲突。
它违背了人类正常的生理规律，会引起视觉疲劳和不适。
以上只是对这一现象的简单介绍。
如果读者想了解更多，可以阅读参考资料。
如何消除“视觉聚散冲突”？这种新型显示设备采用光学成像技术，通过将数字显示器分成子面板来显示三维图像，每个子面板都可以创建一个二维图像。
子面板图像被移动到不同的深度，并且所有子面板图像的中心彼此对齐，以便当用户通过目镜观看时，每个图像看起来都处于不同的深度。
一种融合图像以使深度看起来连续的算法，从而创建统一的三维图像。
这个新系统的关键组件是空间复用单元，它将子面板图像轴向移动到定义的深度，并将子面板图像的中心横向移动到视轴。
在当前的设置中，空间复用单元由空间光调制器组成，该调制器根据研究人员开发的特定算法改变光。
（图片来源：Liang Gau / 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）尽管该解决方案可以应用于任何现代显示技术，但研究人员使用了有机发光二极管 (OLED) 显示器。
它是已在商用电视和移动设备中使用的最新显示技术。
OLED 显示屏具有超高分辨率，确保每个子面板都有足够的像素来创建清晰的图像。
“人们尝试了与我们类似的各种方案来创建多平面深度，但他们无法同时创建多深度图像，而是非常快地改变了图像。
然而，这种方案有一个动态范围， “高说。
研究人员通过使用该设备显示停放汽车的复杂场景来对此进行测试。
他们在目镜前面放置了一个相机来记录人眼看到的东西。
相机能够聚焦远处的汽车，而前景仍然处于失焦状态。
同样，相机可以聚焦在附近的汽车上，而背景仍然模糊。
测试证实，新的显示设备可以创建焦点线索，从而在场景中产生深度感知，就像人眼感知深度的方式一样。
虽然这次演示是基于黑白图像，但研究人员表示，该技术也可以用于创建彩色图像，尽管横向分辨率会有所损失。
未来，研究人员目前正在努力进一步减小系统的尺寸、重量和功耗。
高说：“未来，我们希望用另一种光学元件取代空间光调制器，例如体全息光栅。
除了变得更小之外，这些光栅不会主动消耗功率，使我们的设备更加紧凑和还提高了 VR 耳机和 AR 眼镜的舒适度。
”尽管研究人员还没有任何商业合作伙伴，但他们已经开始与一些公司讨论这种新显示器是否可以集成到未来的 AR 和 VR 产品中。