Eine internationale Forschergruppe entwickelte eine Darstellungsmethode, mit der VR-Brillen kontrastreichere Bilder erzeugen könnten. Statt einer neuen Art Display kommt Hirntrickserei zum Einsatz.

Der Trick funktioniert nur bei Geräten, die binokulare Sicht erlauben. Das prominenteste Beispiel: VR- und AR-Brillen. Für die künstliche Kontrastverstärkung machen sich die Forscher dichoptische Darstellung zunutze.

Von dichoptischer Darstellung ist die Rede, wenn jedem Auge ein unterschiedliches Bild gezeigt wird. Das beste Beispiel ist die stereoskopische Sicht, bei der jedes Auge ein perspektivisch leicht verschobenes Bild sieht, wodurch wiederum der Eindruck räumlicher Tiefe entsteht – ein Standardverfahren von VR- und AR-Brillen.

Die Forscher nutzten ebenfalls zwei unterschiedliche Bilder, die sich zusätzlich im Farbkontrast unterscheiden. Der Trick besteht darin, dass das Hirn beim Zusammenfügen der Bilder den Kontrast eigenständig verstärkt. Die Forscher nennen ihre Erfindung “DiCE” (Dichoptic Contrast Enhancement).

DiCE: Leichte Integration in bestehende VR-Renderverfahren

Das größte Problem bei der Entwicklung dieser Darstellungstechnik war die sogenannte “binokulare Rivalität”. Wenn sich zwei dem Auge dargebotene Bilder zu stark unterscheiden, kann sie das Gehirn nicht zu einem stimmigen Gesamteindruck zusammenführen. Das führt zu einer unangenehmen Doppelwahrnehmung und Kopfschmerzen.

Um den Effekt binokularer Rivalität zu minimieren, führten die Forscher eine Reihe psychophysischer Experimente durch. Das Ziel: Sie wollten herausfinden, welche Faktoren zu diesem unangenehmen Effekt führten. Nachdem sie diese Faktoren evaluiert hatten, entwickelten sie eine Lösung, die die negativen Faktoren vermeidet und binokulare Rivalität eindämmt.

Dice_Testbrille

Mit diesem Stereoskop und LC-Display experimentierten die Wissenschaftler. BILD: Fangcheng Zhong et al.

Die DiCE-Darstellung wurde anschließend an Probanden getestet. Die favorisierten DiCE eindeutig gegenüber klassischer VR-Farbdarstellung.

DiCE braucht laut den Forschern kaum zusätzliche Rechenleistung und könnte ohne größeren Aufwand in bestehendes VR/AR-Rendering integriert werden. Entwickler und Forscher, die mit DiCE experimentieren wollen, können Beispiele kostenlos als Unity Asset herunterladen.

An dem Forschungsprojekt arbeiteten Wissenschaftler der University of Cambridge, des MIT CSAIL, der UC Berkeley, der Durham University, der Université Côte d’Azur und der ENS Rennes. Mehr Informationen sowie die wissenschaftliche Publikation findet man hier. Das folgende Video erklärt die Darstellungsmethode ausführlicher.

Titelbild: Fangcheng Zhong et al. / Blender Foundation, Quelle: University of Cambridge

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