Displays holográficos próximos aos olhos para realidade virtual e aumentada

Apresentamos designs inovadores para displays próximos aos olhos em realidade virtual e aumentada baseados em projeção holográfica apenas de fase. Nossa abordagem é construída sobre os princípios da holografia de Fresnel e codificação de amplitude de fase dupla, com hardware adicional, fatores de correção de fase e codificações de modulador de luz espacial para alcançar hologramas coloridos, de alto contraste e baixo ruído, com alta resolução e verdadeiro controle de foco pixel a pixel. Fornecemos uma implementação acelerada por GPU de toda a computação holográfica que se integra com o pipeline gráfico padrão e permite cálculo em tempo real (≥90 Hz) diretamente ou através de aproximações rastreadas pelos olhos. Um modelo unificado de foco, correção de aberração e correção visual, junto com um processo de calibração do usuário, leva em conta quaisquer defeitos ópticos entre a fonte de luz e a retina. Usamos essa capacidade de correção óptica não apenas para corrigir aberrações menores, mas para habilitar displays realmente compactos, semelhantes a óculos, com amplos campos de visão (80°) que seriam inacessíveis por meios convencionais. Toda a funcionalidade é avaliada em uma série de protótipos de hardware; discutimos os desafios restantes para incorporar todos os recursos em um único dispositivo.