مجله اینترنتی عبیاتی

رزولوشن تصاویر مجازی در میدان دید شما، نقشی کلیدی در باورپذیری و فراگیری محتوای واقعیت ترکیبی ایفا می‌کند. بسیاری از سیستم‌های واقعیت ترکیبی با بهره‌گیری از اسکن لیزری از طریق سامانه‌های آینه‌ای MEMS، تصاویر مجازی را تولید می‌کنند؛ اما ماهیت چنین سیستم‌هایی، تولید تصاویر با رزولوشن بالا را بسیار دشوار می‌کند، چرا که رزولوشن تصاویر در این سیستم‌ها به سرعت جابه‌جایی آینه‌های منعکس‌کننده و جهت‌دهنده به پرتو‌های لیزر بستگی دارد.

حال به‌نظر می‌رسد که مهندسان مایکروسافت به راهکاری برای تولید تصاویر 4K واقعیت ترکیبی دست یافته‌اند. در پتنتی که ردموندی‌ها در این رابطه ثبت کرده‌اند، چنین آمده است:

فناوری کنونی MEMS، در نرخ اسکن آینه‌ای ‌و به‌‌تبع آن، رزولوشن نمایشگر، محدودیت ایجاد می‌کند؛ به‌عنوان مثال، ترکیب نرخ اسکن افقی ۲۷ هرتزی و نرخ اسکن عمودی ۶۰ هرتزی، ممکن است در نهایت به تولید رزولوشن عمودی 720p منجر شود. رزولوشن‌های عمودی بالا نظیر 1440p و 2160p در مواردی که نمایشگر نزدیک چشم قرار می‌گیرد، مطلوب است؛ در حالی که رزولوشن‌هایی نظیر 720p می‌تواند باعث Blur شدن تصاویر شود.

در حالی که افزایش نرخ اسکن افقی و / یا اسکن عمودی می‌تواند رزولوشن نمایشگر را افزایش دهد؛ اما باید توجه داشت که افزایش نرخ اسکن افقی به‌لحاظ فنی امکان‌پذیر نیست و بالا بردن نرخ اسکن عمودی نیز باعث افزایش مصرف انرژی می‌شود. علاوه‌بر موارد یادشده، نرخ‌های بالای اسکن به‌صورت جزئی می‌تواند زاویه‌ی آینه‌ی اسکن و دیافراگم را محدود کند، در حالی که افزایش این دو پارامتر نیز مطلوب است. 

پشتیبانی از رزولوشن‌های بالاتر ممکن است به‌دلیل محدودیت شکست مربوط به «پیکسل‌»‌-‌های کوچکتر به آینه‌هایی با ابعاد بزرگتر نیاز داشته باشد. استفاده از چنین آینه‌های بزرگی نیز احتمالا دستیابی به رزولوشن‌های بالاتر را دشوار کند؛ چرا که بالا رفتن ابعاد آینه‌ها، کاهش فرکانس اسکن را در پی دارد.

مایکروسافت راهکاری برای مشکلات یادشده دارد؛ مهندسان ردموند به‌جای تلاش جهت افزایش نرخ نوسان آینه‌ها، پیشنهاد می‌کنند که صرفا از پرتو لیزر جبران‌سازی استفاده شود که بدون نیاز به ارتقاء سیستم‌ آینه‌ها، رزولوشن نمایشگر را دو برابر می‌کند. 

در توضیحات پتنت Microsoft چنین آمده است:

همان‌طور که در تصویر فوق آمده است، یک حالت متقاطع از عملکرد چندین پرتو لیزر ممکن است در ترکیب با نرخ‌های اسکن متغیر و / یا جبران‌سازهای فازی بین فریم‌های متقاطع می‌تواند در دستیابی به فاصله‌‌ی مناسب بین خروجی لیزر و در نهایت فاصله‌‌ی پیکسلی و رزولوشن مطلوب سودمند باشد. استفاده از چندین لیزر، امکان اسکن چندین خط به‌‌ازای هر دوره‌ی [نوسان] آینه‌ها را فراهم می‌‌کند؛ بدین ترتیب رزولوشن بالاتر بدون نیاز به افزایش نرخ اسکن آینه‌ها در دسترس قرار می‌گیرد. این راهکار امکان استفاده از آینه‌های بزرگتر را نیز برای جلوگیری از مشکلات ناشی از محدودیت شکست مربوط به ابعاد پیکسل‌ها فراهم می‌کند.

مایکروسافت همچنین وعده‌ی استفاده از ردگیر‌های حرکت چشم را نیز می‌دهد تا بدین ترتیب بتواند تمرکز خود را به خروجی رزولوشن بالاتر در بخشی از تصویر معطوف کند که کاربر در حال نگاه کردن به آن است؛ بدین ترتیب مصرف انرژی و بار پردازشی سیستم کاهش پیدا می‌کند.

فناوری یادشده در خروجی‌های گوناگونی، نظیر موج‌برهای مورد استفاده در هولولنز، تلویزیون‌های پروجکشن و سایر سیستم‌هایی که از لیزر‌ها و MEMS استفاده می‌کنند، قابل استفاده است.

گفته می‌شود که مایکروسافت در سال آینده‌ی میلادی، نسل دوم هدست‌های HoloLens را روانه‌ی بازار خواهد کرد، حال باید دید که آیا ردموندی‌ها در نسل جدید هدست‌های خود، تعدادی از فناوری‌های توصیف‌شده در پتنت اخیر را به‌کار خواهند گرفت یا خیر؛ به‌خصوص که اکنون مجیک‌لیپ دستگاهی را عرضه کرده است که مواردی همچون میدان دید را نسبت به نسل نخست هولولنز بهبود می‌دهد.

شما می‌توانید نسخه‌ی کامل پتنت مایکروسافت را از طریق این لینک مطالعه کنید.