近日，上海交通大學聯合奧地利格拉茨技術大學、日本奈良先端科學技術大學院及浙江科技大學科研團隊，在國際頂級期刊《IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics》發布最新科研成果，提出「掩膜平衡（Mask Balancing）」技術方案，成功攻克遮擋型光學透視AR頭顯長期存在的實景透光率偏低難題，為消費、工業雙場景AR設備規模化普及掃清核心技術障礙。
據了解，虛實遮擋是AR設備實現真實沉浸交互的核心能力，但傳統技術方案存在難以逾越的物理短板。過往遮擋型AR頭顯為實現像素級虛實疊加遮擋效果，需搭載空間光調製器、偏振分束器等多層光學結構，導致環境光線大幅衰減。
數據顯示，傳統設備光線損耗超50%，理論最大透光率不足20%，實際設備透光率甚至低於7%，在室內弱光環境下畫面昏暗模糊，嚴重影響用戶視野與操作安全性，單純硬體疊代始終無法突破這一物理瓶頸。
本次研究跳出傳統硬體改良思維，提出輕量化全新優化路徑。團隊僅在現有光學架構中增設旋轉線性偏振器，將自然光拆分兩路獨立光路，一路保留原有光學組件承載虛擬影像，另一路規避光線衰減元件，最大限度還原實景原始亮度。
同時，系統結合眼動追蹤與場景感知技術，依託成熟的人眼視覺感知模型動態運算，根據明暗場景智能調節光路透光比例，實現暗光提亮實景、強光強化虛擬畫面對比度的自適應優化。
為驗證技術可靠性，研究團隊招募36名受試者開展多組人體感知實驗，精準標定虛實畫面識別核心閾值參數，並在室內明暗、室外強光、陰涼等多元真實場景下，與傳統AR設備開展盲測對比。
測試結果顯示，半數受試者優先選擇掩膜平衡系統，室外強光場景偏好度更是高達58%。該技術無需大幅改造硬體，即可兼顧實景清晰度與虛擬畫面質感，有效破解長期困擾AR行業的光影平衡難題，為下一代高性能AR眼鏡疊代提供全新技術範式。
