Meta发布了两款新的虚拟现实头显原型，展示了在解决当今虚拟现实面临的一些持久技术挑战方面的更多进展。在SIGGRAPH 2023上进行演示时，Meta展示了一款具有视网膜分辨率和可变焦光学的头显，以及一款具有先进透光场能力的头显。

黄油太妃糖可变焦原型机
在开发者博文中透露，Meta展示了一款可变焦的研究原型，展示了一种VR显示系统，可以提供“接近人眼视觉能力的视觉清晰度”，Meta光学科学家赵阳表示。这款所谓的“黄油太妃糖可变焦”原型机提供了每度高达56像素的视网膜分辨率（PPD），研究人员表示足以达到20/20的视力。

由于其显示器也是可变焦的，它可以支持从0到4度的屈光度（即无限远至25厘米），并与研究人员称之为“至少10度/秒的峰值速度和100度/秒²的加速度”的眼睛适应动力学相匹配。下方的脉动马达控制显示器的焦距，以与人眼相匹配。

可变焦头显是解决屈光焦距冲突（VAC）的一种解决方案，该冲突一直困扰着包括最先进的消费者头显在内的标准VR头显。可变焦头显不仅包括对屈光反射（眼睛在物体上汇聚以形成立体影像）的标准支持，还包括对眼睛适应反应（眼睛的晶状体在不同深度聚焦光线时改变形状）的支持。如果没有适应支持，VR显示器会引起眼部疲劳，使人难以集中注意力，甚至可能限制视觉沉浸感。

请观看以下透过镜头的视频，了解黄油太妃糖的可变焦位是如何工作的：

利用市场上现有的LCD面板，黄油太妃糖将其20/20视网膜显示通过将视野（FOV）缩小到50度，比Quest 2的大约89度FOV要小。

尽管黄油太妃糖的可变焦能力与该公司先前的Half Dome原型机类似，但该公司表示黄油太妃糖“仅专注于展示VR中视网膜分辨率体验，但不一定使用最终适合消费者的硬件技术。”“相比之下，我们对Half Dome 1至3的工作集中在以完全实用的方式微型化可变焦，尽管光学和显示方面的分辨率更接近现今的消费者头显，”显示系统研究总监Douglas Lanman解释道。“我们对Half Dome原型机的工作仍在进行中，但我们暂停展示黄油太妃糖可变焦，是为了展示我们对可变焦以及提供更好视网膜分辨率和舒适度的VR头显的承诺。我们希望我们的社区亲身体验可变焦，并共同推动这项技术的进步。”

法拉梅拉光场穿透原型机
使XR更具沉浸感的另一个重要方面是头显的穿透能力，就像您可能在Quest Pro或即将推出的苹果Vision Pro上看到的那样。Meta的Flamera研究原型采用了明显的大眼睛设计，通过使用光场来寻求更好的透过效果。
研究科学家Grace Kuo戴着Flamera研究原型机 | 图片由Meta提供
在标准头显中，摄像头通常放置在离您真实眼睛位置几英寸处，捕捉到与不戴头显时不同的视图。尽管当今标准头显中进行了许多畸变和位置校正，但您可能仍然会注意到大量的视觉伪像，因为软件试图正确分辨和渲染不同的景深。
“为了解决这个挑战，我们提出了一些光学架构的创意，它可以直接捕捉您赤眼所见的光线”，Meta研究科学家Grace Kuo说。“通过从零开始设计头显，而不是修改现有设计。我们最终得到了一款看起来非常独特但可以捕捉到相同光线的摄像头。”请查看下面的简要说明，看看Flamera的巧妙捕捉方法是如何发挥作用的：

现在，让我们对比一下无障碍视角和Flamera的光场捕捉技术，展示一些相当引人注目的结果：

作为研究原型，目前还没有迹象表明我们可以期待这些技术何时出现在消费级头戴设备中。然而，显然Meta坚决要展示自己在解决头戴设备中一些持续存在的问题方面走在了前面——这是你肯定无法从被专利保护的黑盒子中看到的，苹果。

你可以阅读更多关于Butterscotch和Flamera的研究论文，它们将在2023年SIGGRAPH展览中介绍，时间是8月6日至10日，地点在洛杉矶。点击这里阅读Butterscotch Varifocal摘要和Flamera完整论文。