تطوير تقنية تتيح رؤية المشاهد الافتراضية البعيدة
تمكن فريق بحثي من جامعة سوشو Soochow الصينية، من تطوير عدسات مسطحة مطورة، تضيف ميزة جديدة إلى شاشات العروض ثلاثية الأبعاد الخالية من ارتداء نظارات الواقع الافتراضي.
وتتيح هذه التقنية للمستخدم رؤية المشاهد الافتراضية في العالم الحقيقي من مسافات بعيدة بدقة جيدة، ويمكن استخدامها في شاشات عروض أجهزة التلفاز والكمبيوتر والأجهزة المحمولة.
ووفقًا لموقع Nanowerk، تعد المسافة البصرية بين سطح العدسة ونقطة أشعة الضوء التي تصل إليها لتكوين صورة واضحة، والتي تعرف باسم ”البعد البؤري“، هي العامل المحدد لمسافات الرؤية عند إنشاء شاشات العروض.
وتواجه معظم شاشات العروض ثلاثية الأبعاد الخالية من النظارات الشائعة الاستخدام، مشكلة نطاق العرض المحدود، ما يتسبب في تدهور الصورة الافتراضية ثلاثية الأبعاد عندما يتحرك المشاهد بعيدًا عن الجهاز.
بينما تعمل العدسة المطورة على توسيع مسافة المشاهدة في شاشات العرض ثلاثية الأبعاد، ورؤيتها واضحة من بعيد.
وشرحت رئيسة الفريق البحثي، ون تشياو، أنها وفريقها طوروا عدسة مسطحة للانكسار الضوئي، عن طريق نمذجة هياكلها الدقيقة ”النانوية“ على سطح مستو بطريقة تركز الضوء.
وبينت تشياو أن دمج العديد من هذه العدسات في شاشات العرض، يسمح بتضمين مشهد عرض دقيق لوحدات البيكسل ”المكون البصري الذي يُنشئ المشاهد المختلفة في شاشات العرض“.
وعلى سبيل المثال: ”عند استخدام العدسات الجديدة في شاشات العرض ثلاثية الأبعاد، التي تنشئ أربعة مشاهد، فإنها ستستخدم أربعا من هذه العدسات، حيث ستعمل كل منها على تجميع الضوء في عرض فريد“.
واختبر الفريق البحثي العدسة المطورة على شاشات عروض ”إل سي دي“، حيث حققت دقة عالية في إنشاء الصور عند التركيز على الضوء الأحمر والأخضر والأزرق.
ودمج الباحثون العدسة في نموذج شاشة مصغرة بحجم 4 بوصة، لتجربتها في عرض مشاهد ثلاثية الأبعاد من مسافات مختلفة تتراوح بين 24 و90 سم.
وأظهرت النتائج أنها قدمت اختلافًا للمشهد مع تداخل ضوئي أقل من 26% على جميع مسافات المشاهدة، وذلك مقارنة مع شاشات العروض المشابهة بها.
كما حققت كفاءة إضاءة وصلت إلى 82%، وهي نسبة أعلى بكثير من شاشات العرض ثلاثية الأبعاد الشائعة الاستخدام.
وكشفت تشياو أن زاوية العرض في العدسة يمكن تكبيرها إلى 180 درجة، عن طريق تحسين تصميم الهياكل النانوية المستخدمة في صنع العدسات المسطحة، كما يمكن تحسين كفاءة الضوء من خلال تصميم خوارزمية لمعالجة شعاع الضوء عند كل بكسل.
وأكد الفريق البحثي أن العدسات المسطحة توفر قدرة فائقة على معالجة الضوء مقارنة مع العدسات الزجاجية التقليدية، التي من شأنها حل العديد من مشكلات شاشات العروض ثلاثية الأبعاد، مثل: ”مسافات المشاهدة، تداخل المشهد في الحركة المحدودة، والتعب البصري“.