Cómo la tecnología holográfica está reduciendo las pantallas de realidad virtual al tamaño de las gafas de sol

Para todos los avances en la tecnología de realidad virtual en los últimos años, un factor importante que aún frena el espacio es el tamaño y la relativa incomodidad del diseño actual de los auriculares. Incluso los auriculares VR más compactos y cómodos de hoy en día todavía se parecen a un cruce entre las gafas de esquí y un casco de motocicleta, que requieren cintas para la cabeza masivas para asegurar una pantalla pesada que sobresale varias pulgadas de la cara. Los diseños de referencia para pantallas de realidad virtual de estilo “anteojos” ayudan un poco, pero aún se ven como gafas de botella de coca cola de un evento de cosplay steampunk (y proporcionan un campo de visión limitado, para empezar).

Ahora, los investigadores de Facebook Reality Labs están utilizando una película holográfica para crear un prototipo de pantalla de realidad virtual que se parece menos a las gafas de esquí y más a las gafas de sol ligeras. Con un grosor total inferior a 9 mm, y sin compromisos significativos en el campo de visión o resolución, estas pantallas podrían algún día hacer que los voluminosos diseños de auriculares VR de hoy en día sean completamente obsoletos.

En el nuevo documento ACM Siggraph publicado Óptica holográfica para realidad virtual delgada y ligera, los investigadores Andrew Maimone y Junren Wang detallan la óptica detrás de su prototipo ligero. La clave de la delgadez es una serie de películas planas y polarizadas que utilizan una técnica de plegado de luz “óptica de panqueque” para reflejar la imagen mostrada varias veces en un espacio pequeño.

Ese diseño extiende efectivamente la longitud focal aparente de la imagen (que es clave para la comodidad del ojo del usuario) sin la necesidad de un gran espacio físico para que la luz viaje. Las películas holográficas utilizadas para enfocar la imagen en el ojo también eliminan la necesidad de los tipos de sistemas de lentes refractivos voluminosos que se encuentran en los auriculares actuales.

¿Cómo se ve?

A pesar de la delgadez, la pantalla prototipo puede proporcionar un campo de visión horizontal de aproximadamente 90 grados en las pruebas. Esa es una gran mejora con respecto a las pantallas AR de película delgada como Hololens de Microsoft o Magic Leap, y es comparable a los auriculares VR como Oculus Rift y Quest (pero menos que los auriculares de gama alta como HTC Vive y Valve Index).

Dado que la pantalla prototipo de Facebook usa láseres en lugar de LCD para crear una imagen, es difícil hacer una medición de resolución tradicional basada en píxeles. La resolución de la pantalla también varía a medida que te alejas del centro, con lo que los investigadores describen como “efecto fantasma significativo” una vez que sales de un campo de visión central de 60 grados.

Dicho esto, los investigadores dicen que las imágenes en el centro de su pantalla prototipo pueden definir claramente detalles solo un poco más grandes que un minuto de arco en tamaño aparente Eso es acercándose a los límites de la visión humana 20/20, un nivel de detalle que requeriría densidades de píxeles ridículas en un auricular LCD tradicional.

¿Una revolución que viene?

Si bien hay mucho potencial aquí, también hay muchas limitaciones para los prototipos de pantallas holográficas actuales. Por un lado, el modelo actual solo muestra contenido en varios tonos de verde, creando un efecto algo similar a las imágenes en 3D teñidas de rojo del Virtual Boy fallido de Nintendo (puedes ver un video de esta pantalla teñida de verde en acción en esta publicación del blog de Facebook Research)

Obtener imágenes a todo color en ese factor de forma requerirá la integración y superposición de láseres rojos y azules, lo que requerirá un trabajo cuidadoso de diseño e ingeniería. Sin embargo, en el lado positivo, esos láseres deberían ser capaces de proporcionar una gama de colores más amplia que las pantallas LCD sRGB habituales en los auriculares VR actuales.

Los prototipos holográficos actuales también descargan todo excepto una sola pantalla monocular fuera del marco de las “gafas de sol” para evitar un volumen adicional. Como señalan los investigadores, “Una pantalla verdaderamente portátil y práctica integraría un par de módulos de pantalla, una plataforma informática, baterías, rastreadores posicionales y todos los componentes externos en un marco similar a las gafas de sol”.

Dicho todo esto, el prototipo discutido aquí suena como una nueva dirección revolucionaria y totalmente factible para futuras pantallas de realidad virtual, una que podría romper la realidad virtual fuera de los límites significativos de su incómodo factor de forma actual. Si bien estamos muy lejos de que este tipo de tecnología llegue a productos de nivel de consumidor, es agradable ver que Facebook, propietario de Oculus, impulsa el estado del arte para la visualización de realidad virtual.

Listado de imagen por Investigación de Facebook

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