Команда исследователей из Стэнфордского университета и лаборатории Meta Reality Labs представила прототип голографического дисплея, который может кардинально изменить подход к виртуальной и смешанной реальности. Устройство, по форме и размеру напоминающее обычные очки, создаёт объёмные изображения при помощи передовых оптических технологий, сохраняя при этом минимальные габариты.
В отличие от традиционных VR-гарнитур , которые используют два плоских изображения с параллаксом для создания иллюзии глубины, новая система формирует полноценное световое поле. Это позволяет не просто обманывать восприятие, а буквально воссоздавать визуальную информацию так, как её бы увидел глаз в реальной трёхмерной сцене. Такая глубинная реконструкция достигается с помощью комбинации специально разработанного волновода и пространственного светового модулятора (SLM), который генерирует голографические изображения с высокой чёткостью прямо в поле зрения пользователя.
Ключевым элементом системы стала интеллектуальная калибровка, основанная на применении алгоритмов искусственного интеллекта . ИИ-компонент отвечает за адаптацию изображения в реальном времени, повышая визуальную достоверность, устраняя артефакты и корректируя фокусировку в зависимости от движения глаз. Это особенно важно для преодоления одного из фундаментальных ограничений голографических дисплеев — проблемы этандю (étendue), то есть баланса между широким углом обзора и допустимым диапазоном перемещения зрачка (eyebox). В данной системе поле зрения и объём рабочей зоны для взгляда пользователя значительно расширены без потери разрешения или фокусировки.
Благодаря толщине оптической системы всего 3 миллиметра и крайне малому весу, устройство можно носить на протяжении всего дня без нагрузки на мышцы шеи или переутомления глаз. Это решение нацелено на повседневное использование, а не только на ограниченные VR-сценарии. Разработка отвечает базовому требованию к повсеместному внедрению технологий дополненной и смешанной реальности — снижению физических ограничений носимой электроники.
Цель проекта заключается в достижении визуального слияния реального и цифрового миров — так называемого «Visual Turing Test», когда человек не может визуально отличить физические объекты от наложенных голографических проекций. По словам Суён Чхве (Suyeon Choi), ведущего автора публикации и постдокторанта, именно этот критерий является эталоном в области реалистичной MR-визуализации.
Текущий прототип представляет собой вторую фазу многолетнего исследовательского проекта. Первая стадия, завершённая в прошлом году, сосредоточилась на разработке самих голографических волноводов, через которые распространяется изображение. Новая итерация интегрирует этот компонент в полнофункциональное устройство с комплексной обработкой изображения , что значительно приближает технологию к массовому внедрению.
Профессор электротехники Гордон Ветцштайн (Gordon Wetzstein), возглавляющий проект, подчеркивает, что столь компактных дисплеев с широким полем зрения, большим eyebox и одновременно с высоким качеством изображения ранее в мире не существовало. Несмотря на достигнутый прогресс, он также указывает на наличие множества нерешённых задач: от увеличения плотности пикселей до снижения вычислительной нагрузки и стоимости компонентов.
Новая система открывает перспективы как для мобильных приложений MR и AR, так и для создания принципиально новых форм-факторов в визуализации — от медицинской визуализации и телеприсутствия до персональных цифровых ассистентов, совмещённых с обычными очками. Технология может найти применение в системах кибербезопасности , где VR-технологии уже начинают использоваться для анализа угроз и работы виртуальных центров мониторинга.
Хотя технология пока находится на стадии прототипа, её архитектура уже сейчас совместима с производственными процессами в области микрооптики и нанофотоники, что даёт основания считать её потенциально коммерчески реализуемой в ближайшие годы.
* Компания Meta и её продукты признаны экстремистскими, их деятельность запрещена на территории РФ.