Forskare från Metas verklighetslabor och Stanford University har avslöjat en revolutionerande virtual reality-displayprototyp mindre än tre millimeter tjocka. Detaljerad i Ett naturfotonpapper publicerat 28 juli , The BreakThrough Technology kombinerar ai-driven holografi med anpassad plattoptik till projektet Realistic 3D Images. 2,”Hanterar direkt de primära hindren som hindrar VR-adoption: den skrymmande, tunga designen av nuvarande headset och ögonstammen orsakad av vergens-anfallskonflikten. Det representerar ett kritiskt steg mot VR: s heliga gral: hårdvara så lätt och bekväm som vanliga glasögon.

Forskningen visar en viktig milstolpe för att skapa verkligt bärbar VR, banar vägen för mer tillgängliga och uppslukande digitala upplevelser.

A Holographic Leap to Solve VR’s Biggest Hurdles

Today’s powerful VR headsets immerse users in stunning digital världar, men de kommer med betydande avvägningar som har länge hindrat mainstream-adoption. The most obvious is the physical burden: current devices are notoriously large and heavy, creating an ergonomic challenge that leads to discomfort during extended use.

As researchers note, existing designs require optical bulk that is “noticeably heavier and larger than conventional eyeglasses,”making the goal of all-day wearability an impossibility.

More fundamentally, these headsets present a sensory motsägelse. I den verkliga världen justerar våra ögon naturligtvis sitt fokus (boende) för att matcha avståndet till föremålet de konvergerar på. Nuvarande VR-system bryter denna avgörande länk genom att tvinga ögonen att fokusera på en enda platt skärm, oavsett objektets virtuella djup.

Denna sensoriska felanpassning, känd som

Metas Holocake 2-prototyp erbjuder en radikal avvikelse från dessa konventionella mönster. Istället för att stegvis förbättra befintlig linsteknologi bedriver det ett grundläggande annorlunda tillvägagångssätt genom att ersätta skrymmande brytningslinser med tunn, platt holografisk optik.

Detta gör att hela skärmstacken kan komprimeras till ett paket mindre än tre millimeter tjocka. The design promises a future where VR hardware is indistinguishable from a standard pair of glasses, finally delivering on the long-sought goal of a VR device that truly lives up to its name.

Under the Hood: AI and Flat Optics Power an Ultra-Thin Display

At its heart is a technique the researchers call “synthetic aperture waveguide holography,”a novel samdesign för hårdvara och AI-driven algoritmer. Systemet fungerar genom att styra laserljus med en liten MEMS-spegel i en specialdesignad vågledare. Detta ljus belyser sedan en rumslig ljusmodulator (SLM), som fungerar som en högupplöst skärm för ljusvågor, som kodar för 3D-hologrammet som användaren ser.

Det viktigaste tricket, som beskrivs av forskarna, är att vägleda laserljuset till det optiska systemet från många lite olika vinklar. Denna process kombinerar effektivt många små visningszoner till en stor, som skapar en mycket större”ögonbox”-området där en användare kan flytta sin elev och fortfarande se en tydlig bild-än att hårdvaran normalt skulle tillåta. Detta är avgörande för en bekväm och robust användarupplevelse som tolererar naturlig ögonrörelse och glidning av enheter.

Det är här AI blir den kritiska möjliga faktorn. Det komplexa stigljuset tar genom vågledaren skapar optiska avvikelser och snedvridningar som är svåra att modellera exakt med traditionella fysiksimuleringar. För att lösa detta utbildade forskarna en sofistikerad AI-modell för att förstå ljusets unika egenskaper och det fysiska systemet. Den lär sig att generera den holografiska datorgrafiken på ett sätt som förkorrigerar för dessa problem, vilket säkerställer att den slutliga bilden verkar skarp och rumsligt exakt över hela ögonboxen.

Denna AI-driven strategi är det som gör att systemet kan leverera högkvalitativa 3D-hologram trots komplexiteten i den underliggande fysik. The new system represents a massive leap forward from a 2020 research prototype from Meta, which was significantly thicker at nine millimeters, limited to the color green, and featured a much smaller, less forgiving eyebox.

From Lab to Living Room: A Promising but Distant Future

While Holocake 2 represents a major scientific milestone, Meta and industry analysts are quick to temper förväntningar. Prototypen är ett bevis-of-concept med betydande begränsningar, inklusive en 60Hz-uppdateringshastighet och ett 38-graders synfält, både under standarderna för konsumentenheter.

Vidare är forskningsanordningen inte en fristående produkt. Det saknar väsentliga komponenter som en processor ombord, batteri, kylning och spårningssystem som är nödvändiga för en fullständig VR-upplevelse. Integrering av dessa i en sådan smal formfaktor presenterar sin egen uppsättning enorma tekniska utmaningar.

Denna forskning är en viktig pelare i Metas långsiktiga vision för hela dagen bärbar datoranvändning. Det kompletterar företagets andra ansträngningar, till exempel det forskningsfokuserade projektet ARIA och dess kommersiellt framgångsrika Ray-Ban Meta Smart Glasses Partnership.

Utvecklingen av Holocake 2 understreckar Metas djupa investering i grundläggande hårdvaruforskning. Vägen från en labbprototyp till en massmarknadsprodukt är emellertid lång. Som analytiker noterar måste betydande tillverkningshinder övervinnas innan denna teknik kan kommersialiseras, en process som troligen kommer att ta många år.