VR-Displays: Meta meldet Fortschritt bei ungelöstem Problem

VR-Displays: Meta meldet Fortschritt bei ungelöstem Problem

VR-Displays haben einen grundlegenden Makel. Eine zeitnahe Lösung ist nicht Sicht, trotz steter Fortschritte in der Forschung.

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Die Rede ist vom sogenannten Vergence-Accommodation-Conflict oder kurz: VAC.

Im Idealfall würde der menschliche Sehapparat unter der VR-Brille auf gleiche Weise arbeiten, wie bei einem unverstellten Blick auf die physische Umgebung. Das ist leider nicht der Fall.

Aktuelle VR-Displays bieten nur eine Fokusebene, was heißt, dass sie digitale Umgebungen stets gleichmäßig scharf darstellen, unabhängig davon, was das Auge fokussiert. Das irritiert den Sehapparat und führt zu einem Konflikt zwischen zwei Mechanismen des Auges, die für das Scharfstellen verantwortlich sind. Zu den möglichen Folgen gehören Augenschmerzen, Übelkeit und eine beeinträchtigte Immersion.

Das Problem tritt vor allem bei Objekten im körperlichen Interaktionsbereich auf, der für Virtual Reality ausschlaggebend ist. Eine genauere Erklärung des Vergence-Accommodation-Conflict findet ihr hinter dem verlinkten Artikel.

Künstliche Fokusverschiebung: Problem gelöst, aber…

Obwohl das Phänomen schon lange bekannt ist und viel geforscht wird, gibt es bislang keine kommerziellen Geräte, die das Problem lösen. Metas leitender Display-Forscher Douglas Lanman bezeichnete VAC 2020 als „technisch erledigt“. Aber das heißt noch lange nicht, dass die Lösung aus dem Labor auch reif für die Massenfertigung ist.

2018 stellte Meta einen Brillenprototyp mit Namen Half-Dome vor, der das Problem mittels künstlicher Fokusverschiebung löst. 2019 folgten Half-Dome 2 und 3 (siehe Titelbild). Letzterer Prototyp nutzte zum ersten Mal Flüssigkristalllinsen, was die Komplexität der Technik reduzierte und zugleich den Formfaktor verbesserte.

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Doch die Vermarktung ist nach wie vor ein Problem. „Half-Dome birgt Bedenken hinsichtlich Fragilität, Kosten und Gewicht und wir konnten diese Faktoren noch nicht ausbalancieren“, sagte Metas Technikchef Andrew Bosworth Anfang 2021 und dämpfte damit die Erwartungen auf eine baldige Implementierung der Technologie.

Neue Linse soll Komplexität verringern

Auf der diesen Monat stattgefundenen Displayweek stellte Forschende der Meta Reality Labs und der Kent State University eine neue Flüssigkristalllinse für Headsets mit künstlicher Fokusverschiebung vor, wie RoadtoVR in einem lesenswerten Artikel im Detail beleuchtet. Die Forschungsarbeit selbst wurde noch nicht veröffentlicht.

Während Half-Dome 3 mehrere Flüssigkristallschichten voraussetzte, um den gewünschten Effekt zu erzielen, könnte in Zukunft eine wesentlich einfachere Linse des neuen Typs reichen. Die Fokusverschiebung kommt in diesem Fall durch wechselnde elektrische Ladung der Linsenoberfläche zustande.

Nachteile der neuen Technik sind eine relative langsame Reaktionszeit und eine Verschlechterung der Bildqualität zu den Rändern des Sichtfelds hin. Die Linse setzt wie frühere Lösungen Eye-Tracking für die Ermittlung des fokussierten Objekts voraus.

Wann die Technik Eingang in kommerzielle Geräte finden könnte, ist nicht bekannt, es dürfte sich aber um Jahre handeln. Meta investiert indes kräftig in die Technologie und das nicht nur aufseiten der Forschung. Ende 2021 übernahm Meta das Unternehmen ImagineOptix, das sich auf die Entwicklung von Flüssigkristalllinsen spezialisiert hat.