Facebook Reality Labs的研究人员今天发布了一项新的研究成果，展示了一款具有外部显示的原型头戴设备，用于向戴着头戴设备的用户外部的人显示用户的眼睛。这样的目标是为了在戴着头戴设备与同一房间的他人进行交流时减少尴尬感。

当我第一次向某人演示Oculus Quest时，我最喜欢做的事情之一就是戴上头戴设备，启用其“透视视图”（让我可以看到头戴设备外部的世界），然后走上前去与对方握手，以明确地展示我可以看到他们。由于Quest的摄像头位于可视器的四个角落，很难想象用户可以”透过”头戴设备看见外部世界，所以从外面看似乎有点神奇。之后，我会将头戴设备戴给对方，让他们看到我从内部能看到的事物！

但是这个有趣的小演示也揭示了一个问题。尽管戴头戴设备的人很容易看到头戴设备外面的人，但对于头戴设备外的人来说，戴着头戴设备的人到底是否在看着他们（而不是看着一个完全不同的虚拟世界），却不太清楚。
目光接触显然是面对面交流中的一个重要因素；它帮助我们判断对话中的人是否在关注、他们对此持什么样的看法，甚至可以分辨出他们是否有话要说，是否想改变话题或完全离开对话。试图与你看不到眼睛的人交谈是令人不舒服和尴尬的，特别是因为它剥夺了我们本能地察觉到这种意图的能力。

但是随着虚拟现实头戴设备变得越来越薄且更舒适，使用透视视图与附近的人进行对话变得比完全摘下头戴设备更容易，这将成为一个日益突出的问题。
Facebook Reality Labs的研究人员们提出了一个高科技解决方案。利用安装在虚拟现实头戴设备外部的光场显示器，所谓的“逆向透视视图”原型系统旨在展示用户的眼睛的深度和方向的准确表现。
图片由Facebook Reality Lab提供

在本周发表的SIGGRAPH 2021论文中，Facebook Reality Labs的研究员Nathan Matsuda、Joel Hegland和Douglas Lanman详细介绍了该系统。从外部观察者的角度看，虽然头戴设备看起来很厚，但足够透明以看到他们的眼睛，但这种深度是由头戴设备外部的光场显示器所创造的幻觉。

如果是一个典型的显示器，用户的眼睛将似乎漂浮在脸部远离，这可能比根本看不到他们更令人不舒服！下图研究员Nathan Matsuda展示了没有眼睛的系统（左）、有眼睛但没有深度的系统（中）和有眼睛和深度的系统（右）。

这种光场显示器（在这种情况下是使用微透镜阵列的显示器）允许多个观察者无论站在哪个角度，都能看到正确的深度线索。

观察者所看到的并不是用户眼睛的真实图像。而是将眼球追踪数据应用于用户面部的3D模型，这意味着这种技术会受到模型的逼真程度和对个体的获取容易程度的限制。

当然，Facebook在这方面也做出了一些令人印象深刻的工作，比如他们的Codec Avatars项目。研究人员举了一个Codec Avatar被用于逆向透视功能的例子（上图），看起来更好，但分辨率显然仍然是一个限制因素，研究人员相信这个问题将在适当的时间内解决。

Facebook Reality Labs的首席科学家Michael Abrash承认，起初他对逆向透视的想法并不看好，直到研究人员进一步验证了这个概念。

“我最初的反应是这个想法有点傻，最多只是一个新奇玩意儿，”Abrash在一篇关于这项工作的文章中写道。“但是我不告诉研究人员该做什么，因为他们展示了能够解决这个问题的方法。”没有尝试新事物的自由，就没有创新。而这正是一件好事，因为现在它确实是一个独特的想法，具有真正的潜力。

可能看起来需要很多工作和额外的硬件来解决一个本来就不是问题的问题，如果你一开始就决定使用AR头戴设备的话。毕竟，大多数AR头戴设备从一开始就采用了透明光学技术，并且能够看到使用者的眼睛在佩戴设备时与他人进行交流是一个重要的好处。

但即使如此，AR头戴设备也有可能出现“眼睛发光”的问题，这会阻碍从外部看到眼睛的视线，有时可能会严重影响视野，这取决于光学技术和观察者的角度。

AR头戴设备还有其他一些限制，在VR头戴设备上并不是问题，比如有限的视野和没有完全的透明度控制。根据使用场景，一个轻薄的未来VR头戴设备，配备一个非常逼真的反向透视系统，可能比一个采用透明光学技术的AR头戴设备更可取。