能让大脑误以为眼前的虚拟场景看起来像现实的VR眼镜是什么？在最近的采访中，扎克伯格给出了一个会混淆虚拟和现实的原型：并且还拿出了这个原型背后的技术原型硬件。解决变焦问题的HalfDom系列：视网膜像素级头显原型：Butterscotch：和验证HDU差异的Starburst原型体验：据说整合以上三款神器可以通过最终测试虚拟现实：视觉图灵测试，让你的眼睛相信你在虚拟现实中看到的是“真实的”。什么样的VR眼镜能让人混淆虚拟和现实？扎克伯格的能骗过大脑的VR眼镜是这样的：它看起来和其他VR眼镜没什么区别，但实际上里面有东西。这个原型解决了阻碍VR无限接近真实场景的四大障碍。:首先是人眼在VR虚拟环境中的变焦问题。一般来说，人眼会根据目标物体的远近来调整眼球。如果物体很近，眼睛可以自然地聚焦在上面。当物体远离你时，焦点自然会分开。在这个过程中，眼睛需要重新调整以获得合适的焦点。这个过程就是我们所说的视觉聚散调整。然而，人眼的这种自动调节能力在遇到VR虚拟场景时很可能会崩溃。因为虚拟现实的原理很简单，就是在你的左眼和右眼中显示略有偏差的图像，从而产生3D效果。偏差越大，你看到的物体越近，但实际上此时眼睛的焦点处于比较远的距离。这种“欺骗”眼睛所造成的矛盾，长期造成视觉收敛和适应性调节障碍。戴上VR眼镜后，我们会感到头晕、容易疲劳，这就是视觉发散和适应性调节障碍的幽灵。其次是失真问题。所谓畸变，简单的理解就是图像的畸变变形，比如正常的图像是横格和竖格：畸变后，出现两种相对的形式。桶形畸变，像这样：枕形畸变，像这样：畸变的原因与VR眼镜显示系统的原理有关。一般来说，VR眼镜的显示系统大概是“显示屏-曲面镜片-人眼”的组合。显示屏上的图像通过镜头，成为眼睛所见。但是，当图像通过镜头时，由于光线的折射，会出现枕形畸变。要解决这个问题，就需要在显示屏上放置一个正常画面的桶形畸变画面，也就是所谓的抗畸变过程。这里的难点在于如何调整抗畸变的程度？同样，这是视网膜分辨率的问题。如果你想让虚拟现实骗过你的大脑，首先要做的就是让你眼睛看到的画面足够真实和清晰。具体来说，就是呈现给眼睛的图片像素，与眼睛成像的像素接近甚至一致。问题是，这个视网膜分辨率需要达到什么标准才能让它看起来像真的？按照目前业界的主流观点，60PPD（每度视野的像素数）是一个基本标准，但这在严格的场景下是一个门槛。如果是动态图片，一张30PPD左右的图片可以让人看不到像素颗粒，也就是以假乱真的效果。最后是HDR（HighDynamicRange），也就是人眼在现实中所能感受到的亮度范围，这对于虚拟现实模拟真实场景至关重要。四个门槛都在这里了，解决的办法，简单来说就是用技术手段，有针对性地蒙蔽人的眼睛。扎克伯格和他背后的Meta团队用了哪些“招数”？背后有什么技术支持？4项核心技术，针对上述4个门槛，都是为了一件事：以真假假。针对缩放问题，扎克伯格团队拿出了此前研发的HalfDom（半圆顶）原型机。这种半圆顶技术原型现已推出第三代。从技术角度来看，HalfDome采用的是偏振相关镜头，根据偏振态改变其焦距的变化，通过改变施加在可切换板上的电压，实现不同焦距的灵活切换。同时，一系列偏振相关透镜和可切换的半波片堆叠在一起，以实现现实世界中的平滑变焦。模拟表现如下：为解决畸变问题，Meta团队专门研发了一款“畸变模拟器”，利用3DTV模拟VR头显，同时在软件中模拟镜头，从而快速迭代畸变校正算法并验证适当的Anti-distort图像。为了解决视觉分辨率的问题，扎克伯格展示了一款最新的耳机原型Butterscotch，分辨率数据，可以达到60PPD，让视网膜分辨率达到20/20视觉。数据达到VR设备视网膜像素的行业标准。据悉，这款耳机原型采用了一块像素极高的显示屏，同时对视野进行了提升和缩小，最终可以将像素集中在一个小区域。这个缩小的视野最终只有目前Meta量产产品Quest2的一半左右，大约45度。当然，效果也很明显。Butterscotch、Rift1和Quest2的图形显示是这样的：更清晰、更明显。最后是Starburst，Meta团队为了验证HDU对VR体验的影响而开发的原型。这个原型的亮度可以达到20,000尼特（单位面积内可以发出的亮度）。当然，这个样机的目的不是比拼亮度，而是在这么高的亮度范围内模拟现实世界中的各种光源，比如爆炸、烟花、玻璃反光等等。最后一个问题，你大概也发现了，如何将这么多为解决问题而开发的原型和设备集成到一个小巧的可穿戴原型Holocake2中？就目前而言，影响VR头显尺寸的因素主要有两个：光路长度和镜头宽度。缩短光路长度就是折叠光路。具体来说，Holocake2采用折叠式光学器件，通过偏振来回反射光线，从而实现光路折叠，缩短镜头与显示屏之间的距离。镜头宽度，留给HoloLens吧。所谓全息镜头就是全息胶片，在功能上可以达到和镜头一样的效果。最大的特点就是够“薄”。在此基础上，可以大大缩短眼睛到显示器的距离，从而达到小型化的目的。不过，我想在这里说明一下，这款原型机距离商业化还有很长的路要走。这个距离有多远？扎克伯格没有说，但至少今年没有。按照官方的说法，目前Holocake2展示的原型技术还不成熟。Meta今年推出的高端头显Cambria可能会采用折叠光学系统。但要完全实现众多技术的融合，还有很长的路要走。视频链接：https://www.youtube.com/watch?v=IMpWH6vDZ8E&t=5s
