用戶體驗VR的時間經(jīng)常會受到眼部疲勞和眩暈等因素的限制。不過，一家位于伊利諾伊大學(xué)香檳分校iOptics實驗室（智能光學(xué)實驗室）有望解決這個問題。電氣與計算機(jī)工程的助理教授梁高（音譯）和研究生崔?。ㄒ糇g）發(fā)明了一種新的光學(xué)測繪3D顯示器，使VR觀看更加舒適。兩位研究人員均在貝克曼研究所。

根據(jù)兩人在Optics Letters上發(fā)表的報告稱，目前大部分的3D VR顯示是通過兩幅畫面疊加，之后觀眾通過這些圖片在腦中重構(gòu)3D場景所形成的。這種顯示方式會造成眼睛的不適。我們通常將其稱為視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突（vergence-accommodation conflict），能引起眼睛聚焦問題（會引起視疲勞，頭痛等）。

平時人們在觀看物體的時候，眼睛會將焦點對準(zhǔn)所觀看的物體。眼睛的瞳孔會根據(jù)觀測者和物體之間的距離調(diào)整焦距。這時候視覺輻輳調(diào)節(jié)是一致的，并不會產(chǎn)生沖突。而在計算機(jī)3D渲染的場景中，這一切就發(fā)生了變化。構(gòu)成立體三維圖像的兩幅圖像顯示在同一距離的屏幕上。為了能夠產(chǎn)生3D效果，這些圖像的位置會稍微偏移。這與人眼平時的工作方式不同，此時眼睛的焦點會聚焦在距離臉部只有幾厘米的屏幕上，而屏幕上的畫面卻讓人覺得是在遙遠(yuǎn)的地方。

為了解決這個問題梁高和崔巍發(fā)明了一種光學(xué)映射近眼（全三維）顯示方法。他們的方法是將屏幕分割成子屏幕?？臻g復(fù)用單元（SMU）能夠通過正確的方式來調(diào)整子面板的深度，從而產(chǎn)生深度感知。和目前市面上通過圖像便宜而產(chǎn)生3D圖像的方法不同，SMU也能夠?qū)D像的中心對準(zhǔn)光學(xué)路徑。之后再通過光學(xué)算法將圖像合并成一個無縫的圖像。

梁高對913VR表示：“人們已經(jīng)嘗試了類似于我們的方法來創(chuàng)建多個平面深度，不同的是他們是通過快速改變圖像來實現(xiàn)深度感知，而不是同時創(chuàng)建多個深度圖像。前者需要在動態(tài)范圍或者是對比度上做權(quán)衡，因為每個圖像所顯示的時間都很短。”

研究人員正在繼續(xù)研究如何提高顯示的效率，同時降低設(shè)備的重量和體積。梁高對913VR表示：“在未來，我們希望通過用另一光學(xué)元件代替空間光線解調(diào)器，比如全息光柵。除了更小的體積之外，全息光柵還很省電，這可以使得我們的設(shè)備更加緊湊，更容易應(yīng)用在VR和AR頭顯之中。”

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