2018年05月25日，在今年的F8大會上，Oculus的產(chǎn)品管理負責(zé)人瑪麗亞·費爾南德斯·瓜哈爾多(Maria Fernandez Guajardo)簡要介紹了Half Dome原型的信息。這款原型設(shè)備集成了關(guān)于變焦顯示器的早期研究，以及關(guān)于感知實驗平臺研究的一些初期成果，并且在一種人體工學(xué)外形設(shè)計中實現(xiàn)了更寬的視場。在本周初，F(xiàn)acebook Reality Labs的計算成像部門負責(zé)人道格拉斯·蘭門(Douglas Lanman)于洛杉磯舉行的SID Display Week中發(fā)表了主題演講，并且解釋了變焦技術(shù)在過去三年間的發(fā)展過程。今天，Oculus正式向社區(qū)分享了這一背后的故事。

　　蘭門說道：“我從2014年6月開始在Facebook Reality Labs(FRL)，然后是Oculus Research。我早前曾涉足過VR/AR，但我花費了大約一年時間才組建了一支團隊，并且選擇了一個有可能產(chǎn)生重大現(xiàn)實影響的技術(shù)問題。畢竟，這是FRL成立的目標(biāo)：解決困難的，可以顛覆行業(yè)的問題。”

　　從大幅提高分辨率和動態(tài)范圍，再到更緊湊的外形設(shè)計，這支小而散亂的初始團隊探究了提升VR顯示器的多種方式。但很快，視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突成為了一個合適的挑戰(zhàn)。

　　蘭門解釋說：“我以前曾簡單涉獵過這方面的研究，但從未有完整的同事團隊來幫助切實解決這個問題。先前的解決方案總是會在分辨率，圖像質(zhì)量或系統(tǒng)批量方面造成不可接受的折衷。有一天，我看了一下正在正在不斷成長的實驗室，看到我們?yōu)榱嗽谧兘癸@示器方面取得重大進展而很快匯集了世界上最好的團隊，其中包括機械工程，計算機視覺和感知科學(xué)方面的專家。作為研究人員，這是我第一次看著問題，并意識到人才，時間或資源的缺乏不再是決定性因素。”

　　與及器械工程負責(zé)人瑞恩·艾伯特(Ryan Ebert)一起，蘭門提出組建一支專門的團隊來研發(fā)突破性的變焦VR頭顯，研發(fā)一臺能夠無縫支持眼動追蹤和先進光學(xué)元件以提升VR清晰度和舒適度的設(shè)備。

　　蘭門說道：“幸運的是，這完全不是夸夸其談。在數(shù)個月的時間里，瑞恩，以及首席計算機視覺科學(xué)家亞歷山大·費克斯(Alexander Fix)和我交付出了第一臺工作原型。自那以后我們就一直通力協(xié)作，并且與大大增加了人數(shù)的同事團隊一起努力優(yōu)化系統(tǒng)。”

　　盡管面臨著復(fù)雜的挑戰(zhàn)，但這是匯集了Oculus和Facebook 40位貢獻者的大型研究計劃，他們在每一個問題上都取得了重大進步。技術(shù)項目經(jīng)理金姆·克森(Kim Corson)指出：“這支隊伍的協(xié)同作用與之前我所經(jīng)歷的一樣。我們很幸運得到一支擁有不同技術(shù)背景的人員隊伍，而他們不斷進步并跨越自己的個人角色，確保整個團隊朝著我們的長期目標(biāo)邁進。”

　　艾伯特補充說：“成功地實現(xiàn)快速前進需要機械學(xué)科的協(xié)作，而且當(dāng)然還需要多學(xué)科團隊的支持。”得益于多位富有才華的機械工程師，模型制作人史蒂夫·查恩利(Steve Charnley)及其團隊，以及一定的3D打印，團隊能夠快速迭代Half Dome的路徑。與此同時，機械工程師喬爾·赫格蘭(Joel Hegland)正在領(lǐng)導(dǎo)眼動追蹤的機械設(shè)計并制作了一系列的原型，而機械工程師肖爾索·欒娜瓦(Selso Luanava)和史蒂芬·崔(Stephen Choi)則通過各個光學(xué)原型來探索寬視場光學(xué)元件。

　　眼動追蹤研究負責(zé)人羅伯特·嘉文(Robert Cavin)表示：“盡管眼動追蹤并不是一項新技術(shù)，但在寬視場變焦VR設(shè)備中實現(xiàn)眼動追蹤是一個新課題。這種整合提出了許多新的挑戰(zhàn)，因為移動屏幕意味著通常用于眼動追蹤組件的空間大大減少。我們與光學(xué)團隊緊密合作，創(chuàng)建了折疊光線的新方法，這使得我們能夠在不妨礙屏幕移動或顯示視圖的情況下進行成像。這種設(shè)計同時將大型透鏡放置在非�？拷�眼睛的位置，其斜向照明可以造成糟糕的對比度和偽��。解決這個問題需要新穎的圖像處理算法，新的校準(zhǔn)策略，當(dāng)然還需要一支優(yōu)秀研究與工程團隊的大量時間和精力。”

　　除了眼動追蹤和校準(zhǔn)之外，研究科學(xué)家亞歷山大·費克斯還擔(dān)任項目的整體軟件架構(gòu)師。這是一個獨特的職位交叉點，其面臨一個正有待解決的有趣計算機視覺問題。他解釋說：“軟件是將所有一切整合在一起的粘合劑。如果沒有它，這款頭顯只是一塊令人印象深刻的磚頭，所以構(gòu)建軟件意味著了解所有機械，光學(xué)和電氣系統(tǒng)應(yīng)該如何協(xié)同工作的方式，并確保我們可以控制它們以獲得理想的結(jié)果。”

　　為了確定整個系統(tǒng)的要求，團隊需要按照順序進行過度工程設(shè)計，然后縮小范圍以實現(xiàn)舒適的沉浸式視覺體驗。研究科學(xué)家馬里納·贊諾利(Marina Zannoli)解釋說：“一些要求來自于現(xiàn)有的視覺科學(xué)文獻，另一些則來自于內(nèi)部進行的研究。每個新原型的要求都是基于我們之前原型的學(xué)習(xí)經(jīng)驗而建立。最重要的要求是舒適度。如果頭顯令人不舒適，用戶將很難欣賞視頻內(nèi)容的質(zhì)量。”

　　與此同時，光學(xué)科學(xué)家布萊恩·惠爾萊特(Brian Wheelwright)和研究實習(xí)生喬伊斯·方(Joyce Fang)則把重點放在變焦屏幕的移動上�；轄柸R特指出：“這種透鏡被設(shè)計成與主動式機械系統(tǒng)一起工作，從而在變焦范圍內(nèi)保持寬闊的視場。Half Dome硬件的核心不是光學(xué)元件，而是光力學(xué)。”

　　在F8 2018大會上，Half Dome原型說明了支持寬視場光學(xué)元件，同時進一步優(yōu)化了變焦致動與眼動追蹤的變焦顯示器的優(yōu)勢。