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利用DLP Pico技術開發頭戴式顯示應用
 

【作者: Mike Davis】   2015年10月15日 星期四

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在可穿戴設備不斷發展的各個領域中,有一項產品類別備受關注,那就是頭戴式顯示(head- mounted display,HMD),也稱之為近眼顯示(near-eye display,NED)。根據用途,HMD可以大致分為兩類,即虛擬實境 (VR)和擴增虛擬實境(AR)。


虛擬實境為用戶創造了一種身臨其境的環境,相較於人眼,通過虛擬實境所看到的視野會更加寬廣,這類技術通常應用於像遊戲或私人影院等類似場景中。另一類的擴增虛擬實境能夠將資訊以透視圖像的形式呈現在用戶的當前視野中,這些資訊往往來自於其他資源,如電腦、智慧手機或透過無線連接的雲端資料庫等。利用擴增虛擬實境技術所呈現的資訊可以被投射到視線周邊,使用者需要偶爾轉移視線來獲取相關的資訊。而對於像外科手術、設備維修和封裝等關鍵應用,這些資訊可以直接顯示在視野中央。



圖1 : 虛擬實境創造身臨其境的環境,看到的視野相較於人眼更加寬廣。(source:www.stealthybox.com)
圖1 : 虛擬實境創造身臨其境的環境,看到的視野相較於人眼更加寬廣。(source:www.stealthybox.com)

無論是VR還是AR,一個虛擬的2D或3D圖像都是通過光投影的方式在舒適的視距內形成,不過這些虛擬的圖像都須穿過人的瞳孔,並聚焦在視網膜上。然後,眼睛再根據圖像傳輸的需要生成特定的參數和權衡度。對於那些計畫利用DLP技術實現類似應用的工程師,TI還提供了DLP Pico技術入門。同時,TI評估模組也已問世,能夠幫助開發人員迅速著手使用DLP技術。此外,開發人員還可以與TI的網路設計室合作,以便針對不同的應用將相關技術整合為套件以便於應用。



圖2 :  TI的DLP技術有高對比度,能達到2000:1的全黑全白對比度。(source:TI)
圖2 : TI的DLP技術有高對比度,能達到2000:1的全黑全白對比度。(source:TI)

那麼,為什麼要選擇DLP Pico技術開發HMD應用呢?也許HMD應用的使用者都有這樣的經歷,那就是有時會被影像周圍的「灰框」所干擾,這種現象在透視AR類設備中尤其明顯。而這個破壞用戶體驗的「灰框」是由顯示器的背景黑階(black level)所引起的,也就是那些沒有顯示任何內容的區域。從技術角度講,這種情況與所用顯示技術的固有對比度有關。而相較於其他同類技術,TI的DLP技術具有較高的對比度,能夠達到2000:1的全黑全白對比度 (FOFO),同時通過高級訊號處理技術,其能夠為AR顯示提供具有極高透明度的背景。DLP技術的另一個關鍵優勢便是高速資料處理,在利用圖像追蹤使用者動作的視頻遊戲等應用中,其產生的圖像延遲性極低,在輸入框率(frame rate)為120hz的情況下顯示延遲僅為8.33ms。此外,市面上有很多應用能夠靠電池供電運作,這也是得益於DLP晶片組的低功耗、專屬演算法以及對於非極性LED照明的高效利用等特點。(本文作者Mike Davis任職於德州儀器)


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