英偉達技術博客最近更新的一篇文章透露,英偉達正與斯坦福大學 Gordon Wetzstein 教授的計算成像小組緊密合作,致力於改進 AR 眼鏡的設計,以實現更輕、更緊湊的佩戴體驗。
這次革新的核心在於引入了一種新型顯示元件——空間光調製器(SLM),它並非操控光的強度,而是獨特地操控光的相位,從而實現在 SLM 的前方或後方重建逼真的 3D 全息圖像。基於這一原理,團隊成功研發出了厚度僅為 2.5 毫米的超薄全息眼鏡。該設計巧妙地結合了波導技術、全息近眼顯示器和幾何相位透鏡,確保了眼鏡的極致輕薄。
為了驗證這一技術的可行性,團隊已經製造出了台式和可穿戴式原型。其中,雙目可穿戴原型不僅支持為虛擬內容提供全面的 3D 深度提示,還擁有 22.8 度的對角視場角,靜態 eye box 達到 2.3 毫米,並配備了具備光束控制功能的動態 eye box。
令人驚喜的是,這款原型眼鏡的重量僅為 60 克(不包括驅動板),為用戶帶來了前所未有的佩戴舒適度。
值得一提的是,該設計還採用了 AI 驅動的全息算法。由於 SLM 通常由雷射等相干光源驅動,而波導系統中相干波前的精確操控對於全息顯示器至關重要,但相干光具有干擾特性。為了克服這一難題,英偉達團隊運用物理精確建模技術與 AI 的完美結合,開發了一個數學模型,用以描述相干波在波導中的傳播。這一模型通過 CNN 的學習參數、耦合器效率和波導傳播等要素,能夠精確預測全息眼鏡的輸出效果。
通過在捕獲的數據集上進行訓練,CNN 的學習參數、耦合器效率和波導傳播使該模型能夠準確預測全息眼鏡的輸出。