Il trucco di hacking LCD potrebbe rendere la realtà virtuale più reale

Indossare un paio di occhiali per realtà virtuale come Oculus Rift può trasportarti istantaneamente in un altro posto. Ma essere in grado di vedere i pixel che compongono quel mondo computerizzato può essere un fastidioso promemoria che il tuo cervello è stato ingannato da un pannello LCD legato al tuo viso.

Vista più chiara: Un prototipo di auricolare per realtà virtuale ad altissima risoluzione creato utilizzando componenti di due schermi LCD.

I ricercatori di Nvidia ora hanno una possibile soluzione. Hanno costruito un prototipo di visore VR per dimostrare una tecnica in grado di quadruplicare la densità di pixel di un pannello LCD. Chiamano il loro nuovo design, realizzato modificando due pannelli LCD standard, un display in cascata.

Questo è utile in applicazioni come un display montato sulla testa, in cui ogni pixel sembra davvero grande perché è molto vicino ai tuoi occhi, dice David Luebke , un direttore senior della ricerca grafica presso Nvidia.

Sebbene la concorrenza tra i produttori di smartphone abbia portato ad aumenti significativi della densità di pixel dei pannelli LCD commerciali negli ultimi anni, i display oggi sul mercato non imballano i pixel abbastanza densamente da renderli invisibili a distanza molto ravvicinata.

Il design di Nvidia sfrutta il fatto che i pannelli LCD utilizzano una serie di minuscoli otturatori che controllano la visibilità dei singoli pixel. I ricercatori hanno estratto la serie di persiane da un pannello LCD e poi le hanno posizionate su quelle di un altro pannello con lo stesso design. Il livello aggiuntivo è posizionato in modo che i suoi pixel siano leggermente sfalsati rispetto a quelli del pannello sottostante. I confini del livello dell'otturatore aggiuntivo dividono ogni pixel del pannello sottostante in quattro aree più piccole: questi sono i pixel del nuovo display a cascata.

Questo design riduce la luminosità del display, perché la luce deve passare attraverso più componenti per raggiungere lo spettatore. Ma questo non è fondamentale per un visore VR, dove il display è vicino all'occhio in uno spazio buio.

Fare uso di quella densità extra richiede alcuni trucchi matematici, perché quando un otturatore nell'array superiore cambia la sua luminosità, ciò influisce su quattro dei pixel visibili a una persona che guarda il display. I ricercatori di Nvidia hanno sviluppato un software in grado di tradurre il feed da un video o un gioco in istruzioni per ogni livello per creare l'immagine desiderata per uno spettatore.

I display in cascata possono anche offrire un frame rate maggiore, il che significa che le immagini in movimento appaiono più fluide. L'impostazione dei pannelli per l'aggiornamento non sincronizzato tra loro fa sì che qualcuno che utilizza il display veda nuovi fotogrammi al doppio della velocità di aggiornamento di ogni singolo pannello.

La densità dei pixel è tutt'altro che l'unico fattore che influisce sulla qualità delle esperienze di realtà virtuale. Doug Bowman , un professore della Virginia Tech, afferma che la sua ricerca suggerisce che avere un campo visivo più ampio ha forse l'effetto più forte su come si sentono le persone immerse in uno spazio virtuale e su quanto bene svolgono le attività al suo interno.

Uno dei motivi per cui Rift è stato accolto così bene è che offre un ampio campo visivo rispetto alle cuffie precedenti, a un costo relativamente basso. Tuttavia, anche il campo visivo di 100 gradi del Rift impone una sorta di visione a tunnel alle persone che lo indossano, perché il campo visivo umano è vicino ai 180 gradi. I display con una maggiore densità di pixel potrebbero consentire di stipare più pixel in un visore in modo che, quando vengono distribuiti su un ampio campo visivo dagli obiettivi, come nel design di Oculus Rift, rimangano relativamente densamente imballati.

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