ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

2
Содержание
том 67 / Февраль, 2024
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2021-64-2-143-152

УДК 535.317

ПРЕОДОЛЕНИЕ КОНФЛИКТА КОНВЕРГЕНЦИИ И АККОМОДАЦИИ В СИСТЕМАХ ВИРТУАЛЬНОЙ И ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ

Нгуен Н. Ш.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; аспирант


Романова Г. Э.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; доцент


Читать статью полностью 

Аннотация. Проанализированы способы преодоления конфликта аккомодации и конвергенции в системах виртуальной и дополненной реальности. Проведена оценка конвергенции и аккомодации в оптических системах виртуальной реальности. Предложен подход с использованием клиновой оптики и децентрированных линз.
Ключевые слова: виртуальная реальность, дополненная реальность, конфликт конвергенции-аккомодации, вариофокальные дисплеи, мультифокальные дисплеи, дисплеи светового поля, комфортные зоны, зона ясного одиночного бинокулярного зрения, фория

Список литературы:
  1. Woods A. J. How are crosstalk and ghosting defined in the stereoscopic literature? // Proc. SPIE. 2011. Vol. 7863. Stereoscopic Displays and Applications XXII. Р. 78630Z (25 February). DOI: 10.1117/12.877045.
  2. Kooi F. L., Toet A. Visual comfort of binocular and 3D displays // Displays. 2004. Vol. 25. Р. 99—108. DOI: 10.1016/j.displa.2004.07.004.
  3. Kim J., Kim W., Ahn S., Kim J., and Lee S. Virtual Reality Sickness Predictor: Analysis of visual-vestibular conflict and VR contents // 2018 10th Intern. Conf. on Quality of Multimedia Experience (QoMEX). Cagliari, 2018. P. 1—6. DOI: 10.1109/QoMEX.2018.8463413.
  4. Zabels R. et al. AR Displays: Next-Generation Technologies to Solve the Vergence–Accommodation Conflict // Applied Sciences. 2019. Vol. 9. DOI:10.3390/APP9153147.
  5. Wilson A., Hong Hua. High-resolution optical see-through vari-focal plane head-mounted display using freeform Alvarez lenses // Proc. SPIE. 2018. Vol. 10676. Digital Optics for Immersive Displays. Р. 106761J. DOI: 10.1117/12.2315771.
  6. Cui W., Gao L. Optical mapping near-eye three-dimensional display with correct focus cues // Opt. Lett. 2017. DOI: 10.1364/OL.42.002475. https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1707/1707.03685.pdf.
  7. Zabels R., Osmanis K., Narels M., Smukulis R., Osmanis I. Integrated head-mounted display system based on a multi-planar architecture // Proc SPIE. 2019. Advances in Display Technologies IX. Vol. 10942. Р. 1094208. DOI: 10.1117/12.2509954.
  8. Shibata T., Kim J., Hoffman D. M. et al. The zone of comfort: predicting visual discomfort with stereo displays // Journal of Vision. 2011. Vol. 11, N 8. DOI: 10.1167/11.8.11.
  9. Hoffman D. M., Girshick A. R., Akeley K., Banks M. S. Vergence-accommodation conflicts hinder visual performance and cause visual fatigue // Journal of Vision. 2008. Vol. 8, N 3. P. 1—30. DOI: 10.1167/8.3.33.
  10. Akşit K., Lopes W., Kim J., Shirley P., Luebke D. Near-eye varifocal augmented reality display using see-through screens // ACM Transactions on Graphics. 2017. Vol. 36, N 6. Р. 1—13. DOI:10.1145/3130800.3130892.
  11. Hasnain A., Laffont P.-Y., Jalil S. B. A., Buyukburc K., Guillemet P.-Y., Wirajaya S., Khoo L., Deng T., Bazin J. C. Piezo-actuated varifocal head-mounted displays for virtual and augmented reality // Proc. SPIE. 2019. Vol. 10942. Р. 1094207. DOI: 10.1117/12.2509143.
  12. Suyama S., Date M., and Takada H. Three-dimensional display system with dual-frequency liquid-crystal varifocal lens // Jpn. J. Appl. Phys. 2000. Vol. 39, N 2A. P. 480—484. DOI: 10.1143/JJAP.39.480.
  13.  Liu S., Cheng D., and H. Hua. An optical see-through head mounted display with addressable focal planes // Proc. 7th IEEE/ACM Int. Symp. Mixed Augmented Reality. Sep. 2008. P. 33—42. DOI: 10.1109/ISMAR.2008.4637321.
  14.  Liu S. and Hua H. Time-multiplexed dual-focal plane head mounted display with a liquid lens // Opt. Lett. 2009. Vol. 34, N 11. P. 1642. DOI: 10.1364/OL.34.001642.
  15. Shibata T., Kawai T., Ohta K., Otsuki M., Miyake N., Yoshihara Y., Iwasaki T. Stereoscopic 3-D display with optical correction for the reduction of the discrepancy between accommodation and convergence // J. Soc. Inf. Disp. 2005. DOI: 10.1889/1.2039295.
  16. Rolland J. P., Krueger M. W., and Goon A. A. Dynamic focusing in head mounted displays // Proc. SPIE. 1999. Vol. 3639. P. 463—470. DOI: 10.1117/12.349412.
  17. Rolland J. P., Krueger M. W., and Goon A. Multifocal planes head-mounted displays // Appl. Opt. 2000. Vol. 39, N 19. P. 3209– 3215. DOI: 10.1364/AO.39.003209.
  18. Akeley K., Watt S. J., Girshick A. R., and Banks M. S. A stereo display prototype with multiple focal distances // ACM SIGGRAPH Papers. 2004. Vol. 23, N 3. P. 804. DOI: 10.1145/1015706.1015804.
  19. Cheng D., Wang Q., Wang Y., and Jin G. Lightweight spatial-multiplexed dual focal-plane head-mounted display using two freeform prisms // Chin. Opt. Lett. 2013. Vol. 11, N 3. DOI:10.3788/COL201311.031201.
  20. Hua H. and Javidi B. A 3D integral imaging optical see-through head-mounted display // Opt. Express. 2014. Vol. Р. 13484—13491. DOI: 10.1364/OE.22.013484.
  21. Song W., Wang Y., Cheng D., and Liu Y. Design of light field head mounted display // Proc. SPIE. 2014. Vol. 9293. P. 92930J. DOI: 10.1364/IODC.2014.ITh4A.3.
  22. Song W., Wang Y., Cheng D., and Liu Y. Light field head-mounted display with correct focus cue using microstructure array // Chin. Opt. Lett. 2014. N 12. Р. 060010. DOI:10.3788/COL201412.060010.
  23. Patent WO2018091984A1. Near-Eye Sequential Light-Field Projector with Correct Monocular Depth Cues / T. Sluka. 24 May 2017.
  24. Donders F. C. On the anomalies of accommodation and refraction. London: New Sydenham Society, 1864. 344 p.
  25.  Percival A. S. The relation of convergence to accommodation and its practical bearing // Ophthalmological Review. 1892. N 11. Р. 313—328.
  26. Sheard C. The prescription of prisms // American J. of Optometry. 1934. N 11. Р. 364—378.