Realidade Aumentada com Caixas Oculares Ampliadas Capazes de Acomodação com Réplicas Holográficas

A tecnologia de realidade aumentada (AR) tem sido amplamente aplicada em diversos campos, com displays head-up (HUDs) sendo um de seus usos mais proeminentes, oferecendo experiências imersivas tridimensionais (3D) e interação com conteúdo digital e o mundo real. Os AR-HUDs enfrentam desafios como campo de visão (FOV) limitado, caixa ocular pequena, formato volumoso e ausência de sinais de acomodação, frequentemente comprometendo as compensações entre esses fatores. Recentemente, guias de onda ópticos baseados no processo de replicação da pupila têm atraído atenção crescente como um elemento óptico por seu formato compacto e expansão da pupila de saída. Apesar dessas vantagens, os displays atuais de guia de onda lutam para integrar informações visuais com cenas reais porque não produzem conteúdo virtual capaz de acomodação. Neste artigo, introduzimos um sistema holográfico capaz de acomodação sem lentes, baseado em um guia de onda. Nosso sistema visa expandir a caixa ocular na distância de visualização ideal que proporciona o máximo FOV. Desenvolvemos um algoritmo CGH formalizado com base em suposições ousadas e duas restrições e realizamos com sucesso a simulação de observação numérica. Em experimentos ópticos, imagens capazes de acomodação com um FOV horizontal máximo de 7,0 graus foram observadas com sucesso dentro de uma caixa ocular expandida de 9,18 mm à distância de observação ideal de 112 mm.