近日,中日聯合科研團隊成功研發出新一代增強現實顯示技術,有效解決傳統AR設備虛實畫面難以兼顧的行業痛點,在大幅提升現實場景通透可視性的同時,完整保留虛擬影像的逼真質感。相關研究成果已刊發於國際權威期刊《IEEE可視化與電腦圖形學彙刊》。
本次研究由日本芝浦工業大學、上海交通大學、日本奈良先端科學技術大學院大學三方團隊聯合完成。長期以來,主流AR設備為實現虛擬畫面精準疊加與像素級遮擋效果,普遍採用物理遮光光學結構,這會大幅削弱環境進光量,導致實景畫面偏暗、視野受限,不僅影響觀看體驗,還會對工業操作、戶外導航等場景的作業安全造成隱患,單純硬體優化始終難以徹底突破這一技術瓶頸。

該研究跳出傳統硬體疊代思維,創新搭建雙偏振組件光學架構。系統分別設置遮擋成像與透光補償兩條光路,既保留精準的虛擬畫面遮擋能力,又能繞過遮光結構還原自然光亮度。通過動態調控偏振器件夾角,設備可智能融合兩種視場效果,搭配實時眼動追蹤與環境光感知算法,動態測算人眼視覺閾值,自適應平衡實景通透度與虛擬畫面對比度。
為貼合人眼真實感知規律,團隊招募多名受試者開展多組對照實驗,精準標定畫面識別、光影感知的核心參數,打磨出科學的動態平衡調控策略。實測結果顯示,該技術可適配室內、強光戶外等複雜場景,兼顧清晰實景與高質量虛擬內容。
研究團隊表示,這項感知驅動的創新技術,未來可廣泛應用於工業運維、醫療輔助、實景導航、遠程協同等領域。通過融合視覺感知科學與顯示工程,為AR設備擺脫體驗短板、走向規模化普及提供了全新技術路徑。






