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          解析頭戴顯示器的秘密進(jìn)化過(guò)程

          作者: 時(shí)間:2017-10-21 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            投影機(jī)能隨身攜帶嗎?頭戴式顯示器的出現(xiàn)回答了這個(gè)問(wèn)題,那就是投影機(jī)不僅僅可以隨身攜帶,而且還會(huì)具備許多之前沒(méi)有的功能。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201710/367109.htm

            頭戴式顯示設(shè)備本質(zhì)上是一個(gè)投影機(jī)系統(tǒng),一個(gè)mini的,智能的攜帶式投影顯示產(chǎn)品。google眼鏡的推出,讓人們的眼光重新聚焦到了的身上。并不是新生事物,早在1960年前后,第一代的就開(kāi)始出現(xiàn)了,九十年代的時(shí)候,許多廠商還曾對(duì)頭戴顯示器展開(kāi)了一輪推廣,不過(guò)因?yàn)榧夹g(shù)和實(shí)用性的諸多原因,并沒(méi)有引起太大的反響,說(shuō)起來(lái)那也算是頭戴顯示器第一次民用化浪潮吧。

            

            頭戴顯示器,顧名思義就是可以攜帶的顯示器,和傳統(tǒng)的顯示器相比,頭戴顯示器的外形一般表現(xiàn)為頭盔的模式,如今隨著技術(shù)的進(jìn)步,也有不少頭戴顯示器更加輕薄,表現(xiàn)為眼鏡的模式,比如上文提到的大名鼎鼎的google眼鏡,也算是頭戴顯示器的一種。

            除了外形上的差別,在顯示技術(shù)上,頭戴顯示器和普通的顯示器也有所差別。普通顯示器是利用面板成像,而頭戴顯示器的顯示模式大體分為兩種:一種利用體積微小的面板成像,包括LCD,LCOS,OLED等面板,然后將影像投射到人的眼睛之中,相當(dāng)于在人眼前架設(shè)一個(gè)微小的投影機(jī)系統(tǒng)。另一種則是激光掃描顯示技術(shù),這種技術(shù)是通過(guò)微電子機(jī)械系統(tǒng)直接把信息“寫”在視網(wǎng)膜上。

            頭戴式顯示器的發(fā)展

            伊萬(wàn)·薩瑟蘭是美國(guó)計(jì)算機(jī)圖形領(lǐng)域的專家,他的一系列研究對(duì)頭戴式顯示器的發(fā)展起到了重要作用。1968年,他在美國(guó)哈弗大學(xué)展示了第一臺(tái)頭盔顯示器的目鏡。在這項(xiàng)研究的基礎(chǔ)下,此后頭戴顯示器在飛機(jī),地面車輛以及艦只訓(xùn)練方面都取得了不俗的成績(jī)。

            頭戴顯示器最早應(yīng)用在軍事設(shè)備上

            最早的頭戴式顯示器多為單目的頭盔模式,比如二十世紀(jì)80年的阿帕奇直升機(jī)在機(jī)頭駕駛艙的前突部位部署了前視紅外線傳感器,從這個(gè)傳感器上得到的圖像最終傳到頭戴式顯示器的目鏡之上。

            隨后雙目頭戴式顯示器也開(kāi)始出現(xiàn),并且逐漸應(yīng)用其它領(lǐng)域,比如醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。導(dǎo)入到人體內(nèi)的探針或者內(nèi)窺鏡末端傳出可視化圖像,這種圖像再傳遞到頭戴顯示器上,這樣醫(yī)生就可以直接把獲取的信息和人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)起來(lái)。不過(guò)目前這種技術(shù)還不是十分成熟。

            如今已經(jīng)開(kāi)始了商用的試探

            在專業(yè)領(lǐng)域的試探,給頭戴式顯示器的民用化鋪平了道路。從二十世紀(jì)九十年代開(kāi)始,很多廠商都開(kāi)始了頭戴式顯示器民用化的試探。不過(guò)當(dāng)時(shí)的主流顯示技術(shù)是CRT,而CRT技術(shù)的典型特點(diǎn)就是體積大,因而試探并不成功,但是隨著LCD技術(shù)的發(fā)展,以及OLED的出現(xiàn),頭戴式顯示器的開(kāi)發(fā)被重新拾了起來(lái)。

            如今頭戴式顯示正朝著嶄新的方向發(fā)展,這與智能手機(jī)的崛起有著密不可分的關(guān)系。移動(dòng)系統(tǒng)和市場(chǎng)的成熟,使得頭戴式顯示器脫離了單純的顯示功能,從具有了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的功能。所謂增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),就是在用戶看到現(xiàn)實(shí)世界的同時(shí),還可以看到虛擬的標(biāo)注信息,甚至瀏覽網(wǎng)頁(yè),發(fā)郵件等等,不過(guò)這條道路還很漫長(zhǎng),因?yàn)榧夹g(shù)的阻礙很多很多。

            一般來(lái)說(shuō),面板成像的頭戴式顯示器多用于民用,現(xiàn)在市場(chǎng)很多頭戴式顯示設(shè)備都是采用了這種原理,比如的HMZ-T2。而激光掃描顯示技術(shù)則多用在軍事設(shè)備上,如飛行員的頭盔。

            頭戴式顯示器并非是單純的顯示設(shè)備,這和電腦的顯示器不同,和普通的投影機(jī)也不同。通常頭戴式設(shè)備通常還具有交互的功能,未來(lái)還可能配備了語(yǔ)音指令,體感交互,拍照,導(dǎo)航等眾多最新的科技,總體來(lái)說(shuō),頭戴式顯示設(shè)備更像一個(gè)“漂浮”在空中智能手機(jī)。

            頭戴顯示器的技術(shù)阻礙

            頭戴顯示器涉及的技術(shù)很多,,顯示技術(shù),光學(xué)技術(shù),人體工程學(xué),體感交互技術(shù)等等。從目前的頭戴顯示器產(chǎn)品來(lái)看,雖然應(yīng)用的技術(shù)非常多,但是很多涉及到的技術(shù)應(yīng)用都不完美。從而造成顯示器的體積過(guò)大,人們佩戴不適,圖像顯示不清晰等等問(wèn)題。

            頭戴式顯示設(shè)備涉及的技術(shù)繁多

            目前頭戴顯示器的技術(shù)難關(guān)主要集中在面板分辨率,光學(xué)系統(tǒng),電源和市場(chǎng)供應(yīng)等幾個(gè)方面。首先是分辨率,目前的頭戴顯示器的分辨率幾乎超不過(guò)XGA級(jí)別,很多停留在854X480的階段,這是由于面板的大小導(dǎo)致的。面板過(guò)大,頭戴顯示器的整體也會(huì)變大,面板減小,分辨率就上不去??尚械慕鉀Q辦法是在特定尺寸內(nèi)增加像素的數(shù)量,但是這叫要求每個(gè)像素的尺寸比現(xiàn)在小很多,這還要等待技術(shù)的進(jìn)步才能做得到。

            然后就是光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),在眼鏡大小的設(shè)備中設(shè)計(jì)投影的功能,所要求的光學(xué)系統(tǒng)必定是極其精密的,并且在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)時(shí),還要考慮使用者的視場(chǎng)問(wèn)題,所謂視場(chǎng)就是人眼能看多大,視場(chǎng)過(guò)大,頭戴顯示器的整體體積就大,視場(chǎng)過(guò)小,頭戴顯示器的實(shí)用性就會(huì)大大降低。另外諸如人眼瞳孔變化對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的要求,人員活動(dòng)時(shí)對(duì)整體光學(xué)系統(tǒng)的影響,像素尺寸大小對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的影響等等,太多的技術(shù)難關(guān)需要攻克。

            另外雖然目前OLED自發(fā)光面板技術(shù)的推出,給頭戴顯示器帶來(lái)了新曙光,但是電源續(xù)航的問(wèn)題,大規(guī)模OLED面板的供應(yīng)問(wèn)題,都給頭戴顯示器的發(fā)展蒙上了一層陰影。

            頭戴顯示器需要攻克的難題很多,這也是很多人不看好google眼鏡的原因,其實(shí)就連google自己信心也不是十分充足,在google眼鏡預(yù)定的同時(shí),google也曾申明,產(chǎn)品研發(fā)可能會(huì)終止。



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