近日,Facebook一項VR顯示屏新專利獲得美國專利與商標局審批,專利申請中描述了一種利用眼球追蹤來達到視網膜分辨率的技術。該技術采用了注視點渲染技術,顯示屏由低分辨率主屏與高分辨率微型屏搭配組成。從專利發明人的信息來看,該專利技術誕生于Facebook Reality Lab。
視網膜分辨率通常被用來描述還原人眼級別的角分辨率,為了達到高分辨率效果,結合眼球追蹤的注視點渲染技術僅渲染人眼前的畫面。如此一來,VR頭顯對顯示屏的要求將大大降低,在節省頭顯功耗的同時,還能為用戶展現高清的VR畫質。
Facebook在專利中將高分辨率的微型顯示屏稱為嵌入顯示屏,高分辨率的VR圖像被傳輸到嵌入顯示屏中后,可操縱的鏡子和光組合器會將屏幕中的圖像投射到透鏡中人眼注視的位置,而低分辨率VR圖像將會被傳輸到主顯示屏中,直接通過透鏡放大。
在搭配不同分辨率屏幕來達到視網膜分辨率方面,Facebook并不是首創。頭顯廠商Varjo的Bionic原型機就采用了1440x1600分辨率和1920x180分辨率顯示屏搭配的顯示方式。二者不同的地方在于,Varjo的高分辨率微顯示屏被固定在了主顯示屏中心,并不會根據人眼注視方向而移動,不過該公司也曾申請過與Facebook相似的專利,通過鏡子來控制顯示屏分辨率。
Varjo的專利在Facebook之前獲得審批,但是Facebook申請專利的時間更早,兩項專利有哪些區別我們還不得而知。
從Facebook專利中的附圖來看,其高分辨率微型顯示屏或采用eMagin的1920x1200分辨率顯示屏,很可能是eMagin曾研發的高分辨率OLED微型顯示屏eMagin WUXGA。微型顯示屏的制造成本更高,但是體積和功耗更小,而關于主屏的分辨率,專利并未提及,只是表示比其他顯示屏分辨率要低。
從專利中的一張圖表來看,嵌入顯示屏的垂直視場角為17°,已知其垂直分辨率為1200,可以得出其平均垂直角分辨率約為70PPD(每度像素)。作為對比,Facebook高分辨率的頭顯Oculus Go的角分辨率約為15PPD。
當前市面上的普通OLED顯示屏與專利中要求的分辨率相差甚遠,而視場角更大的透鏡對分辨率的要求將更高,也就是說這項技術難以落實。Oculus首席科學官Michael Abrash曾在2016年預測,在2021年之前市面上將出現左右眼4000x4000分辨率、140°視場角的頭顯,即使是這樣的屏幕,其PPD也只有30。目前市面上分辨率較高的OLED VR顯示屏是三星的1440x1600屏幕,使用該屏幕的設備包括HTC Vive Pro和三星玄龍系列。